基于傳感器網絡的巖土工程應力監測解決方案
3、模擬驗證
通過鋼條模擬橋梁狀況,用本文設計的系統進行模擬驗證,可實現應力數據的實時采集。在9 V干電池供電的情況下,通過施加給鋼板不同大小的垂直作用力,產生不同強度的形變量,電壓信號可從2 V~1 V變化。相應經過模數轉換和線性處理后的數字信號,指示的數據可從0 N~80 N之間進行對應的線性變化。通過軟件設置大約20 s的采樣間隔,并設置固定門限值后,在人力施加外力導致鋼板形變大約15 s后能接收到短信報警信號,并能顯示相應的應力值。
本文介紹的應力監測系統將高性能、低功耗的MSP430單片機與射頻模塊和GPRS網絡結合起來,通過利用2.4 GHz頻段的便捷通信使遠程實時監控變得更容易,同時大大降低了人力物力的消耗。節點在低功耗模式下,功耗電流可低至36 μA,使用單節AA電池供電就可以支撐較長時間。無線數據傳輸的模式,擺脫了由于布線受地理因素影響的限制。該系統硬件連接簡單,易于實現和維護,功耗極低,便于長期使用。
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