基于WSN的高層建筑物地基沉降動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著社會的發(fā)展，城市土地資源變得越來越緊張，城市中的高層建筑物拔地而起，高層建筑物的安全問題被更多的人關注。近年來，高層建筑物在施工過程及運營階段出現(xiàn)不同程度的傾斜或垮塌現(xiàn)象，給個人和國家?guī)砭薮蟮膿p失。為了減少這些的損失，對高層建筑物的變形監(jiān)測是必須的。其中地基沉降是建筑物變形的最重要因素之一，設計一種能夠動態(tài)監(jiān)測高層建筑物地基沉降數(shù)據(jù)、判斷高層建筑物地基沉降趨勢與變化規(guī)律、有動態(tài)預警功能的系統(tǒng)，對高層建筑物的施工階段和運營階段顯得非

2、常重要。本課題，針對上述問題設計實現(xiàn)了基于WSN的高層建筑物地基沉降動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
　　系統(tǒng)考慮到高層建筑物在施工過程中環(huán)境復雜，不易布線、各個沉降監(jiān)測點之間數(shù)據(jù)傳輸距離在幾十米左右、數(shù)據(jù)量較大，故采用了ZigBee無線傳輸方式。在地基沉降監(jiān)測狀態(tài)下，如果位移傳感器節(jié)點的直線微位移傳感器檢測到位移超限，位移傳感器節(jié)點中的液晶顯示屏上顯示報警信息，同時將位移超限信息發(fā)送到路由器中轉到協(xié)調器或者直接發(fā)送至協(xié)調器，協(xié)調器再將接收到的報警

3、信息通過串口發(fā)送至上位機，上位機將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫表中。管理員可以通過上位機訪問地基沉降的實測值和預測值，并可生成數(shù)據(jù)曲線圖，查看動態(tài)預警中心等。
　　本課題設計了高層建筑物地基沉降監(jiān)測點的布局及地基沉降的監(jiān)測方式，設計并實現(xiàn)了上述基于WSN的高層建筑物地基沉降動態(tài)預警系統(tǒng)的下位機軟硬件和上位機系統(tǒng)部分。對系統(tǒng)作了需求分析，設計了系統(tǒng)的總體架構。對ZigBee網路設備、串口通訊工具、上位機系統(tǒng)做了功能性分析，詳細介紹了高層建筑物地

4、基沉降動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的整個工作流程。系統(tǒng)采用了模塊化設計思想，設計實現(xiàn)了高層建筑物地基沉降動態(tài)預警系統(tǒng)的硬件設備，如位移傳感器節(jié)點、路由節(jié)點、協(xié)調器節(jié)點等ZigBee網絡設備，接著介紹了位移傳感器節(jié)點、路由節(jié)點協(xié)調器節(jié)點的軟件設計與現(xiàn)實，同時對ZigBee傳輸數(shù)據(jù)格式進行了設計。最后，設計了基于B/S架構的Java Web預警系統(tǒng)，使用了開源框Hibernate、Struts，和數(shù)據(jù)庫MySQL。在數(shù)據(jù)處理方面，使用灰色模型來預測地基沉降