无线传感器网络是由大量的传感器节点采用无线自组织方式构成的网络,其应用前景十分广阔。ZigBee技术则是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术,其PHY和MAC层协议基于IEEE802.15.4低速率无线个人局域网协议标准,它具有成本低、功耗小、应用领域广等优点,可以作为无线传感器网络的通信协议。 大桥桥梁结构在风、温度、洪水、地震等自然环境的影响和自然腐蚀的作用下,不可避免地产生材料的老化、强度降低,甚至导致严重突发事故。因此在交通日益发达的今天,桥梁的健康监测越来越受到人们的重视。 本课题通过对桥梁无线监测系统的分析,在研究Zigbee的IEEE802.15.4标准通信协议的基础上,提出了基于Zigbee无线传感器网络的桥梁监测系统架构,设计了桥梁无线网络监测系统数据采集与传输的软硬件,实现了监测信号的获取与无线传输。 本课题主要进行了以下几个方面的工作： 1、全面研究和分析了Zigbee的IEEE802.15.4标准通信协议； 2、结合桥梁健康监测系统的实际需要,设计了基于Zigbee无线传感器网络的桥梁监测系统架构； 3、研究了振弦传感器的激振方法和微弱电信号的拾取方法,设计开发了梁健康监测系统中基于振弦传感器测频模块； 4、根据微波电路的设计方法,自主设计开发了ZigBee无线通信模块： 5、设计开发ZigBee无线网络软件系统； 6、实现对系统的各个功能模块进行调试和测试,最后整个系统进行联合实验测试,进一步改进和完善了系统。