自供电传感器及物联网系统开发和其在桥梁振动监测中的应用
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-17页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-14页 |
| 1.2 研究内容 | 第14-16页 |
| 1.3 技术路线 | 第16-17页 |
| 2 研究现状 | 第17-34页 |
| 2.1 桥梁健康监测的发展 | 第17-21页 |
| 2.2 桥梁结构监测系统的研究 | 第21-27页 |
| 2.2.1 监测系统的主要内容 | 第22-23页 |
| 2.2.2 桥梁结构监测信息传感技术 | 第23页 |
| 2.2.3 结构损伤预警 | 第23-24页 |
| 2.2.4 桥梁结构状态评估 | 第24-27页 |
| 2.3 物联网技术的发展 | 第27-30页 |
| 2.4 压电能量收集技术的发展 | 第30-32页 |
| 2.5 压电能量收集的应用研究 | 第32-33页 |
| 2.6 存在的问题与发展趋势 | 第33-34页 |
| 3 无线振动传感器的研发 | 第34-67页 |
| 3.1 低功耗无线加速度传感器的初始研发 | 第34-43页 |
| 3.1.1 工作原理 | 第34页 |
| 3.1.2 无线传感器的研发 | 第34-41页 |
| 3.1.3 功耗分析 | 第41-43页 |
| 3.2 无线加速度传感器的二代研发 | 第43-57页 |
| 3.2.1 传感器的组成结构 | 第43-51页 |
| 3.2.2 加速度传感器的标定 | 第51-53页 |
| 3.2.3 加速度传感器的性能测试 | 第53-57页 |
| 3.3 无线压电悬臂梁传感器的研发 | 第57-65页 |
| 3.3.1 悬臂梁结构的设计 | 第57-61页 |
| 3.3.2 数据采集传输系统的研发 | 第61-62页 |
| 3.3.3 无线悬臂梁传感器实验 | 第62-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 4 能量收集装置与传感器供电技术的研发 | 第67-108页 |
| 4.1 压电悬臂梁结构优化 | 第67-79页 |
| 4.1.1 三种压电悬臂梁结构设计 | 第68-69页 |
| 4.1.2 电压灵敏度对比 | 第69-70页 |
| 4.1.3 三种压电悬臂梁的建模和分析 | 第70-79页 |
| 4.2 镂空压电悬臂梁的设计 | 第79-90页 |
| 4.2.1 镂空压电悬臂梁的初始设计 | 第79-81页 |
| 4.2.2 模型优化 | 第81-86页 |
| 4.2.3 镂空矩形与梯形压电悬臂梁 | 第86-90页 |
| 4.3 双稳态压电悬臂梁的研究设计 | 第90-96页 |
| 4.3.1 弹簧压电悬臂梁的结构和模拟 | 第91-93页 |
| 4.3.2 弹簧压电悬臂梁的实验 | 第93-96页 |
| 4.4 三角压电悬臂梁实验 | 第96-100页 |
| 4.4.1 镂空三角压电悬臂梁 | 第96-98页 |
| 4.4.2 三角形压电悬臂梁 | 第98-100页 |
| 4.5 压电发电能力测试 | 第100-103页 |
| 4.6 传感器自供电性能测试 | 第103-105页 |
| 4.7 混合型压电能量收集装置 | 第105-106页 |
| 4.8 本章小结 | 第106-108页 |
| 5 数据集成网关与云平台的研发 | 第108-122页 |
| 5.1 数据集成网关的初始研发 | 第108-113页 |
| 5.2 二代网关的研发 | 第113-116页 |
| 5.2.1 二代网关的构成 | 第113-114页 |
| 5.2.2 网关的通信机制 | 第114-116页 |
| 5.3 云平台的研发 | 第116-121页 |
| 5.4 本章小结 | 第121-122页 |
| 6 物联网系统在桥梁振动监测中的应用 | 第122-138页 |
| 6.1 基于自供电传感器的物联网系统的构成 | 第122-123页 |
| 6.2 自供电传感器与物联网系统实验室测试 | 第123-125页 |
| 6.3 高速路桥初始测试 | 第125-132页 |
| 6.4 过街天桥测试 | 第132-137页 |
| 6.4.1 过街天桥监测 | 第132-135页 |
| 6.4.2 网关通信能力测试 | 第135-137页 |
| 6.5 本章小结 | 第137-138页 |
| 7 结论 | 第138-142页 |
| 7.1 主要研究成果 | 第138-139页 |
| 7.2 创新点 | 第139页 |
| 7.3 展望 | 第139-142页 |
| 参考文献 | 第142-152页 |
| 附录A 加速度标定算法 | 第152-153页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第153-158页 |
| 学位论文数据集 | 第158页 |
