基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
橋梁的安全運(yùn)營(yíng),是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事。因此,橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界的研究熱點(diǎn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于安裝方便、維護(hù)成本低和部署靈活等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)及智慧城市的不斷深入發(fā)展，對(duì)橋梁的健康安全監(jiān)測(cè)、重要結(jié)構(gòu)部位的養(yǎng)護(hù)，都已離不開(kāi)對(duì)傳感器的應(yīng)用。通過(guò)在橋梁上安裝傳感器，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程不間斷監(jiān)控橋梁安全運(yùn)行狀況，已經(jīng)在很多地方有成功的應(yīng)用。
橋梁是公路的咽喉，其安全問(wèn)題是國(guó)內(nèi)外極大關(guān)注的重大社會(huì)問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，大跨度橋梁的安全檢測(cè)一直以人工方法為主，傳統(tǒng)人工檢測(cè)方法存在主觀性強(qiáng)、整體性差、時(shí)效性差等諸多問(wèn)題�；谟芯�網(wǎng)絡(luò)的橋梁健康監(jiān)測(cè)技術(shù)具有測(cè)試精度高、協(xié)議成熟、實(shí)時(shí)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，但安裝維護(hù)成本高，布線困難，傳輸距離受布線長(zhǎng)度的限制�，F(xiàn)有系統(tǒng)均針對(duì)單橋建設(shè)，難以實(shí)現(xiàn)多座橋梁之間的信息互通，各座橋梁之間表現(xiàn)為“信息孤島”，不利于區(qū)域內(nèi)多座橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的集中統(tǒng)一維護(hù)管理。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)具有功耗低、體積小、智能化程度高等特點(diǎn)。將無(wú)線傳感技術(shù)應(yīng)用于橋梁健康監(jiān)測(cè)，有利于整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的小型化、低成本和智能化發(fā)展。目前，無(wú)線傳感器針對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用主要有：UC Berkelev的SukunKim等人設(shè)計(jì)了基于TinyOS的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)金門(mén)大橋結(jié)構(gòu)健康的監(jiān)測(cè)。Stanford的Jerome P．Lynch等人設(shè)計(jì)了一種無(wú)線組塊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Wireless Modular Monitoring Systems，WMiMS），并在美國(guó)Alamosa峽谷的大橋進(jìn)行了試驗(yàn)。應(yīng)用中都組建了具有多跳路由的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用加速度傳感器檢測(cè)橋梁振動(dòng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理最終得到橋梁振動(dòng)的固有頻率來(lái)判斷橋梁的健康情況。
