基于无线传感网络的桥梁监测系统

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　　桥梁是公路的咽喉，其安全问题是国内外极大关注的重大社会问题。长期以来，大跨度桥梁的安全检测一直以人工方法为主，传统人工检测方法存在主观性强、整体性差、时效性差等诸多问题。基于有线网络的桥梁健康监测技术具有测试精度高、协议成熟、实时性好等诸多优点，但安装维护成本高，布线困难，传输距离受布线长度的限制。现有声音接收器系统均针对单桥建设，难以实现多座桥梁之间的信息互通，各座桥梁之间表现为“信息孤岛”，不利于区域内多座桥梁结构监测的集中统一维护管理。

　　无线传感器网络是当前国内外科技领域的研究热点，节点具有功耗低、体积小、智能化程度高等特点。将无线传感技术应用于桥梁健康监测，有利于整个监测系统的小型化、低成本和智能化发展。目前，无线传感器针对桥梁健康监测方面的应用主要有：UC Berkelev的SukunKim等人设计了基于TinyOS的无线传感器网络系统，并实现了对金门大桥结构健康的监测。Stanford的Jerome P．Lynch等人设计了一种无线组块监测系统（Wireless Modular Monitoring Systems，WMiMS），并在美国Alamosa峡谷的大桥进行了试验。在上述应用中都组建了具有多跳路由的无线传感器网络，应用加速度传感器检测桥梁振动数据，经过数据处理最终得到桥梁振动的固有频率来判断桥梁的健康情况。

　　文中应用3G无线传感器网络技术，研究并开发了基于无线传感器网络的集群式桥梁健康监测系统，可实现区域内多座桥粱的集中统一健康监测，为区域内多座桥梁的统一维护和管理决策提供依据和指导。