收藏本站
《西南交通大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

结构健康监测的数据采集系统研究与实现

潘妍  
【摘要】: 结构健康监测的数据采集系统主要用于岩土工程和其它水电工程的安全自动监测。通过对大坝和其它建筑物压力等参数的监测,起到预防灾害、辅助决策、节省人力、确保工程正常运行的作用。本设计中使用振弦式和电阻应变式传感器来进行健康监测。它们广泛应用于水利、水电、铁道、交通、矿山、石油、土木建筑物及地基内结构中。 文中阐述了振弦式和电阻应变式传感器的工作原理和特点,对传感器误差的产生进行了分析,着力研究了减少和消除传感器的误差,提高精度的方法及其实现电路。 设计的硬件电路分为七个部分:MCU、A/D转换、激振、信号调理、通讯接口、通道选择、温度调理。根据结构健康监测的数据采集系统的实际情况,选用P89C58X2FN芯片作为主处理器实现采集多路传感器数据和传输数据的功能。在温度调理方面,设计了一种基于比值采样原理的测量电阻电路,在不提高元件参数性能指标的情况下,大大提高了测量精度。 在软件方面,编制的软件主要完成MCU的初始化配置、中断采样、以及传输数据等工作,为了增加软件的可读性和可移植性,采用C语言实现主程序和中断响应程序。我们采用了软件扫频激振技术实现激振单线圈振弦式传感器的新方法,它与传统的激振方法相比,具有激振可靠、激振频率可控、信号灵敏度高等优点。 该系统样机在实验室进行了测试和试运行,对其中的激振模块、采集数据模块、通信模块工作状态进行了验证,并且利用Matlab软件对实验数据进行分析。测试结果表明,该系统运行稳定,满足结构健康监测的数据采集系统的要求,具有一定的实用价值。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP274.2

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 宋华珠;夏天扬;程骢;钟珞;;结构健康监测中数据采集和通信原型实现[J];武汉理工大学学报;2009年18期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 田环宇;基于振弦式传感器的压力检测系统的研究与设计[D];西南交通大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张晓群,吕惠民;压力传感器的发展、现状与未来[J];半导体杂志;2000年01期
2 吴卿;侯建军;;基于μC/OS-Ⅱ的振弦式传感器测频系统的设计与应用[J];北京交通大学学报;2006年05期
3 刘正飞;;电阻应变片横向效应研究[J];长春光学精密机械学院学报;1985年04期
4 梅涛;阵列式智能气体传感器综述[J];传感技术学报;1992年04期
5 毛良明,王为胜,沈省三;振弦式传感器及自动化网络测量系统在桥梁安全监测系统中的应用[J];传感技术学报;2002年01期
6 苏亚,孙以材,李国玉;压力传感器热零点漂移补偿各种计算方法的比较[J];传感技术学报;2004年03期
7 邓铁六,马俊亭;振弦式传感器零点漂移的简易修正法[J];传感器技术;1988年06期
8 邓铁六,白泰礼,马俊亭,徐乐年;单线圈电流型振弦式传感器[J];传感器技术;2000年04期
9 江修,经亚枝,张焕春;基于扫频激振技术的单线圈振弦式传感器[J];传感器技术;2001年05期
10 江修,经亚枝,张焕春;用等精度测频方法实现振弦式传感器频率测量[J];传感器技术;2001年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李东明;基于振弦式传感器的智能水位计的研究与开发[D];河海大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李果;袁迎曙;耿欧;李富民;;现役结构混凝土内钢筋腐蚀速度监测方法研究[J];四川建筑科学研究;2007年04期
2 郭红涛;郭朝彬;;基于单片机的电话报警系统的设计与实现[J];安防科技;2009年11期
3 陈世夏;丁国臣;戚甫峰;;智能报警系统的设计[J];安防科技;2010年01期
4 余志勇;;红外焦平面阵列数据采集系统的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
5 周汉义;陈九磅;宫晨利;郭新成;;DDLI系列电磁离合器试验台[J];安徽工学院学报;1990年03期
6 吴宝元;许德章;;应变式传感器恒压源间歇供电[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年04期
7 沈丽娜;凌有铸;刘力;于世海;张力;;基于RS-485总线和nRF905模块的无线数传系统设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期
8 闵玉忠;何夕平;陈东;廖振修;;渡江战役纪念馆施工监测方案的设计与优化[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2011年01期
9 徐辉;;模糊模式识别在最佳井位确定中的应用研究[J];安徽农业科学;2008年31期
10 安玉;吴有林;;智能害虫捕杀器的研究[J];安徽农业科学;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何平;潘国峰;李琳;夏克文;赵红东;;基于LS-SVR的压力传感器温度补偿[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 杨巨龙;刘翔;高勇;;声压级测量中扩大ADC动态范围的新方法[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
3 刘荣;何敏;闵锐;聂典;;Multisim10在模拟电子电路中的应用[A];电子高等教育学会2008年学术年会论文集[C];2008年
4 何敏;孙峥;闵锐;龚晶;;模拟电子电路中差分放大电路的分析[A];电子高等教育学会2008年学术年会论文集[C];2008年
5 杨洋;王秀芹;魏洪峰;;《模拟电子技术》课程教学团队之探索与实践[A];2011高等职业教育电子信息类专业学术暨教学研讨会论文集[C];2011年
6 李衍存;邓智;刘以农;;集成CMOS管1/f噪声测试系统[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 杜晓英;季振山;王勇;李实;;自动调零的智能型积分器设计[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
8 贺斌;陈华;石旭;;数字共焦显微仪压电陶瓷物镜驱动电压源设计[A];广西计算机学会2009年年会论文集[C];2009年
9 吴修君;;磨机系统起动过程的SIMULINK仿真[A];湖北省电工技术学会2004年学术年会论文集[C];2004年
10 杜晓英;季振山;王勇;李实;;自动调零的智能型积分器设计[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(1)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯源;水下传感器网络节点试验室测试系统研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
2 白羽;梁、板、网架结构损伤诊断研究[D];昆明理工大学;2008年
3 张峰;输电线路行波故障测距优化算法研究[D];山东大学;2010年
4 金恩平;空间网格结构健康监测与安全性评价方法研究[D];兰州理工大学;2011年
5 王今朝;大跨斜拉桥断索危险性理论分析及健康监测方法研究[D];东北林业大学;2010年
6 吕富勇;基于精简串行总线的小型模块化测试系统研究[D];南京理工大学;2010年
7 丁永忠;基于无线传感器网络的大坝安全远程监测技术研究[D];武汉理工大学;2011年
8 王东升;沥青路面流动型车辙的理论研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 张张;雷达高度表动态环境模拟理论与技术研究[D];华中科技大学;2011年
10 尹强;非线性橡胶隔震结构参数识别与损伤诊断研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁铭;基于TOA无线定位算法的超声红外电子白板系统设计[D];南昌航空大学;2010年
2 刘希花;曳引电梯机械振动系统的固有特性与动力学响应[D];山东科技大学;2010年
3 朱凯;基于ARM和μC/OS-Ⅱ的数据采集器的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
4 李保强;基于模糊PID的叶腊石烤箱温度控制系统研究[D];郑州大学;2010年
5 赵永辉;多通道参量阵信号源及功放电路设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 徐伟一;二元矢量阵混响实验设备研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 白玉成;基于MULTISIM仿真电路的设计与分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张双岩;一种用于危化品安全监测的电子鼻系统[D];大连理工大学;2010年
9 张亮;露天煤矿边坡应力无线远程监控系统[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 樊鹏;基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周春梅;;提高PCB设计中的抗干扰能力和电磁兼容性[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年06期
2 张丽昕,张丽英;单片机应用系统抗干扰技术的应用[J];长春大学学报;2002年03期
3 赵明;李洪涛;;微机控制系统接口电路的抗干扰[J];常州工程职业技术学院学报;2005年03期
4 崔军辉;张恩亮;张培仁;高晓东;;提高振弦式传感器测量精度的方法的研究[J];传感技术学报;2009年09期
5 姜印平;赵会超;赵新华;钱振洋;;单线圈光电式振弦传感器测频系统的设计[J];传感技术学报;2010年01期
6 贺虎;王万顺;田冬成;孙建会;熊成林;;振弦式传感器激振策略优化[J];传感技术学报;2010年01期
7 江修,经亚枝,张焕春;用等精度测频方法实现振弦式传感器频率测量[J];传感器技术;2001年06期
8 张卫钢,晋琰;振弦式传感器测频系统的设计[J];传感器技术;2003年07期
9 白泰礼,何羚,王彩云,邓铁六;基于振弦式传感器的多功能智能检测仪[J];传感器技术;2004年03期
10 白泽生;;一种基于振弦式传感器测频方法的实现[J];传感器与微系统;2007年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 齐冀;基于CAN总线的智能瓦斯监测系统研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 张文;压阻式压力传感器的温度误差补偿技术及虚拟仪器的组建[D];合肥工业大学;2004年
3 王清标;大量程高准确度直读式振弦式锚索测力仪研究[D];山东科技大学;2004年
4 李东明;基于振弦式传感器的智能水位计的研究与开发[D];河海大学;2006年
5 吴卿;基于μC/OS-Ⅱ振弦传感器测频系统的设计[D];北京交通大学;2007年
6 王婷婷;建筑基坑实时数据采集监控系统[D];中国海洋大学;2007年
7 覃博彬;基于DSP的压力检测仪的设计[D];大连理工大学;2009年
8 刘宁;面向数控系统智能压力监控仪的研制[D];沈阳工业大学;2009年
9 韩涛;基于振弦传感器的桥梁应力监测系统设计[D];武汉理工大学;2009年
10 刘杨;振弦式传感器温度补偿研究[D];长沙理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王兵;靳硕;张鹏程;;基于RS-485的哨位报警广播系统设计[J];宇航计测技术;2012年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓铁六,白泰礼,马俊亭,徐乐年;单线圈电流型振弦式传感器[J];传感器技术;2000年04期
2 江修,经亚枝,张焕春;基于扫频激振技术的单线圈振弦式传感器[J];传感器技术;2001年05期
3 邓铁六,于凤,邓伟,马俊亭;大量程自激振弦式传感器及相关技术[J];传感器技术;2001年09期
4 蒋海燕,袁峰,陈中,丁振良;串联结构的电阻应变式测力传感器[J];传感器技术;1999年03期
5 王志远,王占锐,王燕;一项渗流监测新技术——排水孔测温法[J];大坝观测与土工测试;1997年04期
6 孙以材,陈志永,王静;传感器与固体电子学中非线性函数多项式拟合的规范化[J];电子器件;2004年01期
7 吕大刚,王光远;结构智能健康诊断的信息融合原理[J];哈尔滨建筑大学学报;2002年04期
8 向木生,田晓彬,徐华,黄志刚,张开银;预应力混凝土梁桥应力测试技术[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2001年03期
9 高燕莺,栾贵臣,黄友文;SF-1 型振弦测力仪的研制[J];建筑科学;1998年02期
10 方卫华;王屋水库大坝的渗流监测和仪器选型[J];西北水电;2003年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周智,边玉明,田石柱;土木工程健康监测用F-P光纤应变测量技术[J];传感器技术;2001年04期
2 彭鸽,袁慎芳;复合材料结构损伤的小波神经网络辨识研究[J];宇航学报;2005年05期
3 马永刚;窦艳;李战明;;卡尔曼滤波在桥梁健康监测中的应用[J];微计算机信息;2007年10期
4 何涛;赵鸣;谢强;李杰;;光纤光栅传感器用于盾构隧道施工的监测[J];地下空间与工程学报;2008年01期
5 龚世璋;宿成基;谈龙娣;;微处理机在热工参数的数据采集及实时处理上的应用[J];应用科技;1984年01期
6 王松岭;一种微计算机控制的多用途数据采集系统的设计[J];仪器仪表学报;1985年04期
7 高跃纲;;DS-ADC5多功能数据采集系统[J];微计算机应用;1987年05期
8 毛春波;TP—805微机在浮选系统数据采集中的应用[J];选煤技术;1988年04期
9 ;中国航空学会测试专业委员会和航空部测试技术情报网联合召开的测控核心系统技术研讨会及第四届微机应用技术交流会文摘[J];测控技术;1988年02期
10 莫玮;;采用信号处理器的高速实时数据采集系统[J];桂林电子工业学院学报;1989年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗宏;张晓钟;宿红毅;战守义;;油料管理系统掌上电脑的设计与研制[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
2 廖彦斗;;高分辨率16位A/D数据采集系统[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
3 汪旭东;李世平;李建红;;基于PC机的数据采集系统的开发及其发展前景[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
4 谢明春;王小静;高嵘;于茂华;;推力轴承试验台数据采集系统的研究[A];第八届中国轧机油膜轴承技术研讨会论文集[C];2006年
5 冯莉;曹宁翔;梁川;;基于以太网的示波器数据采集系统[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
6 石馨月;赵延军;龚瑞昆;;基于CPLD与单片机的控制系统设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
7 陈俊良;廖彦平;张万华;段宝娣;王彦;;MDS-1型高分辨率多功能数据采集系统[A];1991年中国地球物理学会第七届学术年会论文集[C];1991年
8 袁学文;谢川林;高学燕;季云松;关有光;何均章;傅淑珍;周山;;384单元强快靶高集成度数据采集系统的设计与研制[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
9 陈儒军;何继善;罗维炳;颜良;刘石;;智能多功能多频电磁法数据采集系统[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
10 马赛;刘森林;;一种基于CAN总线的数据采集系统研究[A];2006年船舶通讯导航学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 田翔;互取所长 互补所短[N];中国交通报;2008年
2 广东 王庆旺;高精度离子电极信号数据采集系统设计[N];电子报;2009年
3 王志田通讯员 唐皖君;数据采集系统在大庆采八全面启用[N];中国石油报;2007年
4 记者 余海蓉 通讯员 朱品磊;我市启动营养与健康监测项目[N];深圳特区报;2009年
5 记者 张苏民;国外归来居家健康监测7天[N];海南日报;2009年
6 曹改英 曹红茜;PDA雨量数据采集系统的研制及应用[N];黄河报;2008年
7 特约记者 胡丽莉通讯员 赵增慧;大港采油一厂成功应用DCS数据采集系统[N];中国石油报;2008年
8 杨晓丹;石化装置的“眼科医生”[N];中国石化报;2006年
9 焦克强;邢钢开发线材轧制生产线DCS数据采集系统[N];中国冶金报;2007年
10 记者 刘欢;本市已对3432人实施健康监测[N];北京日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李毅;基于城市桥梁集群监测平台的系杆拱桥健康监测研究[D];浙江大学;2010年
2 李英华;基于长期健康监测的连续刚构梁桥的性能分析与演化规律研究[D];华南理工大学;2012年
3 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
4 孙全胜;智能桥梁结构健康监测的研究[D];东北林业大学;2005年
5 王若林;桥梁实时在线检测与健康监测若干问题研究[D];武汉大学;2005年
6 季小勇;纳米炭黑环氧树脂基复合材料应变和裂缝感知特性研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 王学影;关节臂式坐标测量机系统研究[D];天津大学;2008年
8 孙丽;光纤光栅传感技术与工程应用研究[D];大连理工大学;2006年
9 谢峻;基于振动的桥梁结构损伤识别方法研究[D];华南理工大学;2003年
10 赵晓燕;基于压电陶瓷的结构健康监测与损伤诊断[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘妍;结构健康监测的数据采集系统研究与实现[D];西南交通大学;2008年
2 阮双喜;基于ARM的气象数据采集系统的研制[D];吉林大学;2005年
3 赵鑫;模拟成像声纳的数字化技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 丁建平;基于ARM体系结构的心电数据采集系统的研究[D];重庆大学;2005年
5 赵媛媛;γ相机数据采集系统设计[D];郑州大学;2005年
6 段文杰;基于USB1.1的高速数据采集系统[D];太原理工大学;2005年
7 丁晓冬;沥青路面基层冲刷作用模拟试验机数据采集系统的开发与研制[D];长安大学;2005年
8 高翔;基于USB的实时数据采集系统的设计和实现[D];西北工业大学;2006年
9 刘单;基于LabVIEW并行通信的数据采集与处理系统研究[D];武汉理工大学;2006年
10 余德华;基于ARM的嵌入式水文数据采集系统研究与实现[D];河海大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026