分布式结构健康监测集成软件系统的研究

摘要

结构健康监测中，对于大型、复杂的结构，要想获得反映整个结构健康状态的数据参数，就必须在结构的各个重要部位安装多个不同类型的传感器。这些不同类型的多个传感器离散的分布在结构上，组成传感器网络，负责采集这些传感器信息的数据采集系统必然是分布式系统。且由于监测数据信息量大，需要多台计算机并行处理数据，因此研究分布式结构健康监测系统具有重要的意义。 本文主要研究了分布式结构健康监测集成软件系统的设计与实现。随着现代网络通讯技术的快速发展和应用，使基于Internet的远程数据监测成为可能。提出了一种基于客户/服务器模式的远程结构健康监测系统，阐述了其体系结构及各部分功能，并利用WinSock技术和串行化技术开发了基于TCP/IP协议的远程通信程序，最终达到了远程监控的目的。 监测过程中，考虑到一些现场监测环境和被监测结构的特殊性，选用具有功能强、体积小、抗震性好，功耗低、可靠性高等优点的嵌入式系统PC104模块开发了数据采集与信号激励系统，完成了监测数据的采集，并基于串行通信技术，采用主从机模式建立了监控机和PC104模块间的数据远程传输，方便地实现了结构健康的在线实时监测。