论文摘要
随着经济的高速发展,交通运输事业在人们的日常生活中越来越加重要,各种相关建设项目开展的热火朝天,作为交通运输体系的重要组成部分——桥梁的建设更是热门。因此桥梁的安全性是非常值得关注的一个问题,不但要杜绝豆腐渣工程的出现,而且桥梁本身在长时间的运营下会由于天气、震动、撞击、自身老化等因素影响其健康状况,从而造成交通安全隐患,事实上我们也可以看到各种桥梁事故也频有发生,事故一旦发生不仅会造成重大的财产损失,更会严重危害到人们的生命安全。因此为了增长桥梁的使用寿命和保证其使用安全性,有必要对桥梁结构进行健康检测和安全性评估,这样一旦出现危险情况相关部门可以根据系统预警及时做出反应,以防范事故的发生减少损失。本文基于泰州大桥的结构健康监测项目(江苏省交通厅科技计划项目)展开研究,主要分为以下几个方面：研究总结桥梁结构健康监测的基本概念和国内桥梁结构健康监测研究和应用的现状,此项研究现在已经成为国内外的一个热点并且有多个典型的应用实例,但在技术层面上还存在很多的问题,有待研究改进。首先对各种传感器网络进行研究比较,单一的传感器网络架构各有其优缺点不适合应用于大型桥梁结构,基于此本文提出一种异构的智能传感器网络并说明了它的设计思想和优点,该网络架构融合了有线网络和无线网络两个部分,桥梁的各个部分按照不同的情况选择不同的传输方式,发挥各自的优点、弥补对方的缺点,整合形成一个高效的智能传感器网络。对智能传感器网络的技术体系进行研究,成果主要包括信息采集技术、数据传输技术、数据处理技术三个方面：作为信息采集的硬件载体,智能传感器节点的设计必须满足后期损伤识别对数据的要求,传感器的具体参数直接影响信息采集的精准度；数据传输系统主要影响数据传输的可靠性和有效性,从天线的性能参数和可靠的通信协议两方面进行研究改进,通过增加射频放大电路和改进通信协议方式来增加通信距离、提升数据传输的效率；数据处理主要包括时间同步和数据融合两方面,选择浮动时间同步协议和同步消息序列号逐步递增的机制来提高数据序列的同步性,以免影响后期损伤识别对桥梁结构分析,造成模态相位上的偏差,分布式数据处理方式加强了数据处理的性能。开发平台介绍；在TinyOS的开发平台上运用NesC语言进行开发,并且在南京长江二桥以及润扬大桥上进行了实地的测试,验证了信息采集系统和数据传输系统的一些性能,并对数据进行处理、初步编程实现损伤识别模态的模拟。