[01607032]结构健康监测的无线传感器网络系统

随着中国基础设施建设大规模开展以及灾难事故的频发，结构健康监测作为防灾减灾领域中的新技术已经成为国家重要战略需求。无线传感器网络(WSN)具有小型化、低功耗、快速布设等特点，在军事国防、环境检测、抢险救灾等领域中具有广泛的应用前景，已经被列为国家十二五规划的重要发展方向。以结构健康监测为应用背景来研究无线传感器网络，属于典型的结构、电子、力学、传感器多学科交叉融合为特征的应用基础研究，具有极其重要的学术意义和实用价值。提出了面向结构健康监测的“节点-子基站-主基站”无线传感器网络拓扑结构，为无线传感网实际应用给出了模型参考；针对结构整体监测的快速和便利性需求，利用模块化方法研制了数字化无线MEMS加速度传感器，设计了基于电阻应变片、PVDF、碳纤维智能混凝土单元的无线传感器系统。应用范围：适用于桥梁、海洋平台、陆地石油钻井设备、高层建筑等结构检测。生产条件：需要设备包括电路板焊接设备、万用表、示波器、直流电压源、计算机，并根据监测需求采购传感器以及电子芯片。规模与投资：视企业现有生产、技术、工程条件而定。成本估算：传感器节点的单件成本在5000元左右，软件需根据实际情况进行评估。产业化程度：产业化阶段。提供技术的程度和合作方式：提供全套技术转移。市场与效益：该产品的用户是各类结构和设备行业的监测，为作业场所日常安全检测服务，随着中国巨大的基础设施建设、灾害事故频发，结构健康监测的无线传感器网络系统必然会带来可观的效益。