[01044065]基于物联网的桥梁健康监测无线传感器网络技术研究

该项目从设计的小型化、低功耗、低成本、高可靠性角度出发，采用模块化设计方法，对无线MEMS加速度传感器的传感处理、微处理、存储器、无线收发以及能源模块进行了设计、调试，研制出一款基于ZIGBEE技术的无线MEMS加速度传感器。设计并实现了基于平面网(Mesh)结构的健康监测ZigBee无线自组织传感网络,在搭建桥梁健康监测系统时，无需布设传输线缆，大大降低了系统的安装施工难度，节约了成本。对在物联网桥梁健康监测技术中起重要作用的物联网网关进行了设计优化，将桥梁结构状态监测的数据传输至互联网，使得数据传输距离不受限制，实现了远程、实时、在线桥梁健康监测。采用线性回归和非线性回归中的多项式拟合方法对流数据进行分段曲线拟合，对每个传感器节点采集到的数据进行实时压缩，并在物联网网关处进行数据还原，使得在保证压缩传输后的流数据精度前提下大大减少数据传输量，节省网络带宽和能量，减少数据的频繁冲突碰撞，延长网络的生命周期。该课题的研究成果将使得桥梁结构健康监测的普及成为可能，具有广阔的应用前景。