基于WSNs的吊机应力监测系统.pdfVIP

学兔兔 第2期(总第171期) 机 械 工程 与 自动 化 No．2 2012年4月 MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION Apr． 文章编号：1672—6413(2012)02—0115—03 基于WSNs的吊机应力监测系统 陈得民 ，张一辉。，李淑娟 ，袁桂芳 (1．北京必创科技有限公司，北京 100085；2．江苏省特种设备安全监督检验研究院 南通分院．江苏 南通 220040) 摘要：研究设计了一种基于无线传感器网络的港口吊机结构应力在线监测系统。论述了无线传感器网络体系 结构及无线传感器检测系统原理，设计开发了无线传感器节点SG404以及测量桥路。对江阴长江拆船厂吊 机机组结构监测结果表明，本系统稳定可靠，实用性较强．实现了检测系统的无线化。 关键词：无线传感器网络；应变片；电桥；应力监测系统；吊机 中图分类号；TH165 ．2 文献标识码：A 0 引言 伸长或缩短，其电阻值发生相应的变化，通过测量桥路 港口吊机结构应力在线监测系统实现了港口吊机 将电阻值变化转换为电压或电流的变化。 状态的实时监测，改变了传统以人工为主的监测手段， — — 堂 大大提高了港口吊机检测的自动化程度，提高了对港 SG404 (无线应l通道3 口吊机结构损坏和突发事件的反应速度，缩短了故障检 变节点)『jl嗣 测与维修时间，增加了正常运转时间，提高了生产效率。 园一@ 一 J 通道1 目前国内外无线检测系统大多使用数传电台或 GPRS方式进行无线传输，但这些系统功耗太大，不能 使用电池供电，只能省去长距离传输的小部分电缆，并 且使用费用昂贵[1]。鉴于此，本文研究设计了一种基于 图l 远程网络化吊机安全监测系统 无线传感器网络的港口吊机结构应力在线监测系统。 1 无线传感器网络体结构 图l为远程网络化吊机安全监测系统，图2为本 副 控主机I—I童 通道1 地网络化吊机安全监测系统。本系统是一个典型的传 曰 曰 ； 圉 曰 感器网络L2]，采用SG404无线应变传感器节点采集数 巫 据，每个节点具有4个通道，可以挂接4个应变片。应 (无线应l通道3 变节点) 百承 变片按一定规律粘贴在吊机构架测点处，利用无线传 感器网络组网技术将这些无线应变传感器组网，并将 i 图2 本地网络化吊机安全监测系统 数据发送到网关，最后通过Internet将远程终端用户与 2．1 测量桥路 当地监测系统连接，实现远程网络化吊机安全监测，也 图4为惠斯通电桥原理图，由已知阻值的3个电 可以把网关和本地检测主机连接，实现本地无线检测。 阻R0、R。、R 和一个待测电阻R 组成一个四边形，每 2 无线应变检测系统