基于PQCR-PSI传感器的桥梁振动无线监测系统设计与实现
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 引言 | 第12-14页 |
| 1.2 桥梁振动监测技术研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 桥梁振动传感器概述 | 第14-16页 |
| 1.2.2 桥梁监测国内外发展现状 | 第16-17页 |
| 1.3 论文结构安排 | 第17-19页 |
| 第2章 桥梁振动监测系统总体设计 | 第19-27页 |
| 2.1 桥梁振动监测系统需求分析 | 第19-20页 |
| 2.2 桥梁振动监测系统工作原理 | 第20-23页 |
| 2.2.1 PQCR-PSI传感器工作原理 | 第20-22页 |
| 2.2.2 PQCR-PSI桥梁振动测量原理 | 第22-23页 |
| 2.3 无线通信技术选取 | 第23-24页 |
| 2.4 桥梁振动监测系统总体设计 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-27页 |
| 第3章 桥梁振动监测系统硬件设计 | 第27-49页 |
| 3.1 PQCR-PSI结构振荡电路设计 | 第27-30页 |
| 3.1.1 振荡电路简介 | 第27-28页 |
| 3.1.2 Pierce振荡电路 | 第28-30页 |
| 3.2 桥梁振动监测节点电路设计 | 第30-40页 |
| 3.2.1 PQCR-PSI传感器探头 | 第30-31页 |
| 3.2.2 差频电路 | 第31-34页 |
| 3.2.3 CC2530模块电路 | 第34-35页 |
| 3.2.4 USB存储模块与时钟模块 | 第35-36页 |
| 3.2.5 液晶显示与FPGA扩展电路 | 第36-37页 |
| 3.2.6 DS18B20电路与JTAG电路 | 第37-38页 |
| 3.2.7 电压转换电路 | 第38-39页 |
| 3.2.8 桥梁振动监测节点PCB设计 | 第39-40页 |
| 3.3 应力应变监测节点电路设计 | 第40-41页 |
| 3.3.1 电压放大器 | 第40页 |
| 3.3.2 A/D转换电路 | 第40-41页 |
| 3.3.3 应力应变监测节点PCB设计 | 第41页 |
| 3.4 FPGA数据采集系统设计 | 第41-48页 |
| 3.4.1 频率采集模块 | 第43-44页 |
| 3.4.2 温度采集模块 | 第44-45页 |
| 3.4.3 NIOS Ⅱ软核 | 第45-47页 |
| 3.4.4 FPGA顶层设计 | 第47-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 桥梁振动监测系统软件设计 | 第49-61页 |
| 4.1 ZigBee协议与Z-Stack介绍 | 第49-51页 |
| 4.1.1 ZigBee协议 | 第49-50页 |
| 4.1.2 Z-Stack协议栈 | 第50-51页 |
| 4.2 系统各节点ZigBee软件设计 | 第51-54页 |
| 4.2.1 振动监测节点ZigBee程序设计 | 第51-52页 |
| 4.2.2 应力应变监测节点ZigBee程序设计 | 第52页 |
| 4.2.3 协调器节点ZigBee程序设计 | 第52-53页 |
| 4.2.4 数据帧格式 | 第53-54页 |
| 4.3 上位机监测软件设计 | 第54-60页 |
| 4.3.1 软件开发平台简介 | 第54-55页 |
| 4.3.2 监测软件功能设计 | 第55页 |
| 4.3.3 实时监测界面设计 | 第55-57页 |
| 4.3.4 历史数据查询界面设计 | 第57-58页 |
| 4.3.5 桥梁状态评估算法实现 | 第58-60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 桥梁振动监测系统测试 | 第61-72页 |
| 5.1 PQCR-PSI传感器模块静态测试 | 第61-63页 |
| 5.2 桥梁振动监测节点测试 | 第63-64页 |
| 5.3 应力应变监测节点测试 | 第64页 |
| 5.4 上位机软件测试 | 第64-71页 |
| 5.4.1 模拟桥梁振动测试平台 | 第64-66页 |
| 5.4.2 实时监测界面测试 | 第66-67页 |
| 5.4.3 历史数据查询界面测试 | 第67-68页 |
| 5.4.4 桥梁状态评估测试 | 第68-71页 |
| 5.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 总结与展望 | 第72-74页 |
| 致谢 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第79页 |
