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基于短距离无线通信技术的桥梁检测中继模块的设计与实现

作　者: 杨海科
导　师: 孙弋
学　校: 西安科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 中继模块短距离无线通信 Zigbee Wifi
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 99次
引　用: 4次
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内容摘要

桥梁检测是保障桥梁安全运营的一项重要措施。然而多年来,传统的桥梁检测因其固有的滞后性和低效性,造成桥梁运营成本的提高和资源配置的不合理,不能及时发现桥梁结构的许多重要缺陷、突发信号,也不能对突发事件进行预警,已不能满足现代桥梁检测实时、高效、能够处理突发信号及突发事件预警的要求。现代桥梁检测设备大多采用有线方式通信,有障碍限制或者特殊环境下无法实现检测;同时由于桥梁检测点较多,逐一检测每个节点,检测工作费时费力,工作效率低下,且检测成本太高。本文通过对目前几种短距离无线通信技术进行工作频率、功耗、传输速率和网络设备连接数等方面介绍与比较后,选择Wifi,Zigbee作为桥梁中继模块的无线方案,根据桥梁检测系统功能需要,并结合嵌入式技术,提出了一种基于短距离无线通信技术的桥梁中继模块,实现了数据的汇集与转发。该中继模块基于ARM9硬件平台,嵌入式Linux软件平台和Zigbee、Wifi技术。本文对系统进行了方案设计与论证,并在硬件方面设计并实现了核心板电路、底板电路、Zigbee、Wifi接口电路;软件方面实现了Bootloader、文件系统、Linux内核的移植和中继模块接收以及转发应用程序。最后对设计实现的中继模块数据汇集及转发进行了测试。测试结果表明该系统在实验室环境下可实现9600bit/s的数据汇集及转发,基本达到设计要求。该中继模块以无线方式实现数据采集节点的数据汇集和转发,通过该中继模块,检测人员不必逐一检测每个节点,只需从中继模块以无线方式转发数据即完成采集所有节点数据的工作,大大提高了工作效率与安全性,节省了成本。中继模块应用在数据采集节点较多、有线传输存在障碍或者隐患的场合,提高了工作效率,降低了成本,增强了可靠性,具有通用性和推广意义。

基于短距离无线通信技术的桥梁检测中继模块的设计与实现

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