基于无线传感网络的桥梁监测系统
2．2 系统通用IO接口电路设计
AT91SAM9G20接口功能丰富，拥有8路12位ADC、PWM输出以及多达9个外部中断。通过配制总线，最多可提供76个通用IO接口。
由于3G和ZIGBEE无线串口占用了16个通用IO接口，以及其它系统占用了部分接口，因此将P2口的P2．0到P2．31接口设计为32个通用数字I／O接口，通过简单的寄存器设计设置为16人、16出；将P3口的P3．0到P3．9接口设置为10路模拟输入接口。该种设计使得系统具备16路数字输入、16路数字输出和10路模拟信号输入的能力，成为一台具有丰富I／O接口的通用测控平台。通用IO接口框图如图4所示，在无线传感网络中，只有担任主节点的采集单元需要通过串口2以3G通信的方式将数据发送到监控主机，担任从节点的采集单元只需要通过串口1将主节点数据发送到从节点。
3 系统软件构成
3．1下位机数据采集及通信程序流程
下位机数据采集及通信主要由两个部分构成：CC2530的间歇式采集和3G数据通信。采用间歇式采集，一方面是因为CC2530在休眠时段的工作电流在微安级，可大大降低系统功耗，另一方面，桥梁健康监测数据多数为慢响应，采集频率降低，可有效减少冗余数据。间歇式数据采集程序流程如图5（a）所示，3G通信流程如图5（b）所示。
3．2 上位机程序结构及界面
在桥梁集群健康实时监测中心的上位PC机要具有数据的存储与处理、数据的可视化、物联网的管理功能。以Microsoft VC++6．0，sql Server 2000数据库为开发工具。整个系统采用C／S架构，普通用户可以进行数据的查询与可视化，权限用户可以进行传感器网络的管理。软件结构如图6所示。
监测中心软件主菜单界面、实时数据接收与控制界面和参数分析界面分别如图7、图8所示。
4 系统应用
该系统已成功应用于珠江水系上两座特大桥梁。在两座桥梁上一共安装了78个数据采集单元，通过无线网络实现各采集单元的数据互联。从应用结果看，系统运行稳定，数据存储和无线传输稳定可靠。
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