ZigBee无线传感器网络在建筑物抗震性检测系统中的应用

论文摘要

我国是一个地震灾害比较频繁的国家,地震发生时产生的地震波引起对地面建筑物的破坏,导致人员伤亡,造成地震灾害。所以对建筑物抗震能力进行检测至关重要。无线传感器网络可以实现对布设区域信息的感知、并以无线传输的方式发送给观察者,以帮助人们认识物质世界。我国较早的开展了无线传感器网络技术的研究,并取得了一定的成果,目前无线传感器网络技术已经成为国内科研人员研究的一个新热点。本设计以基于IEEE802.15.4技术的射频芯片CC2430为核心处理器,分传感器网络节点和协调器节点两部分完成了无线传感器网络的搭建。本设计使用CC2430和加速度传感器MMA6260Q完成了传感器网络节点设计,实现了数据的采集、存储和与协调器的通信等功能;使用以CC2430为核心的协调器,完成了星型网络的构建和数据的传输、存储。本文还研究了ZigBee无线传感器网络在建筑物抗震性检测系统中的应用。将设计的传感器节点放置在搭建的实验平台上,传感器节点和协调器通过软件编程构建成星型网络,使其能监测出建筑物Y方向上的振动,从而使系统实现了对震动信号的测量。测量的数据可以通过串口传送到PC机,给地震工程力学研究所的专家进行进一步的分析研究提供了数据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 无线传感器网络概述
• 1.2.1 无线传感器网络体系结构
• 1.2.2 无线传感器网络的主要特点
• 1.2.3 无线传感器网络国内外研究进展
• 1.3 论文主要研究内容
• 第2章 无线传感器网络中通信技术的确定
• 2.1 ZigBee 网络的主要优势
• 2.2 ZigBee 网络的组成
• 2.2.1 ZigBee 网络的设备类型
• 2.2.2 Zigbee 网络的拓扑结构
• 2.2.3 ZigBee 网络的协议栈框架结构
• 2.3 本章小结
• 第3章 硬件电路设计
• 3.1 系统概述
• 3.2 传感器网络节点硬件设计
• 3.2.1 无线通信模块
• 3.2.2 传感器模块
• 3.2.3 电源模块
• 3.2.4 传感器网络节点的硬件连接
• 3.3 协调器节点模块设计
• 3.3.1 电源电路设计
• 3.3.2 复位电路设计
• 3.3.3 RS-232 接口电路设计
• 3.3.4 协调器节点的硬件连接
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 概述
• 4.2 协调器软件设计
• 4.2.1 软件开发工具介绍
• 4.2.2 协调器网络节点的软件设计
• 4.3 传感器网络节点的软件设计
• 4.4 星形网络的组建
• 4.4.1 协调器建立网络
• 4.4.2 协调器允许节点加入网络
• 4.4.3 传感器节点加入网络
• 4.5 实验结果
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢