随着国家城市化的不断发展,塔式起重机在工程现场上随处可见。塔吊使用的工况复杂,往往由于操作不当、过载工作等因素,造成塔吊事故时常发生。国内塔吊监测系统主要依据起升载荷监测数据判断塔吊工作状态,基于应力监测塔吊状态的技术还不够成熟。本文结合综合测试技术、信号处理技术、以太网技术,进行了基于应变测量的塔吊疲劳监测系统的研究与设计,目的在于通过测量塔身所受到的应力来计算塔吊金属的疲劳损伤。首先,论文研究了国内外塔吊的监测方法,选用应力应变监测法来预算塔身金属疲劳损伤。在应力应变监测手段上,分析现有监测方法的优缺点,选用电阻应变测量方法进行应力应变数据采集。其次,研究了电阻应变测量基本理论和疲劳损伤计算的基本理论。然后,分析系统功能要求,以模块化的思想进行系统的硬件设计和软件开发。实现应变数据采集和应力谱计算,为疲劳监测系统提供数据。在硬件上,设计了应变信号调理电路、应变信号采集电路和WiFi无线数据传输电路。在WiFi无线传输方面,改进LwIP协议传输过程中拥塞窗口和通告窗口的大小、拥塞避免机制,提高无线传输速率。在软件上,设计了软硬件之间的通信协议和基于MATLAB开发的疲劳损伤计算软件。最后,搭建塔吊模型,对系统各功能进行测试。通过对比LwIP协议栈改进前后的传输速率测试,证明改进后传输速率明显提高;通过静态应变测试和动态应变测试,证明应变采集电路具有高精度;通过多组疲劳损伤模拟实验,对系统进行整体测试,实现预期效果。本文结尾部分对全文研究工作进行总结,并提出下一步研究内容和系统改进方案。