基于传感器网络和GPRS网络的岩土工程应力监测

陈 果，宋力行，郑 轩，任计羽

（武汉大学 电子信息学院，湖北 武汉430072）

随着我国经济的腾飞，公路、大跨度桥梁、大坝等大型岩土建筑数量越来越多。而地质因素、施工质量、建筑老化等问题使岩土建筑的健康状况的监控变得日益迫切，当今主流的检测应力方法多为人工定时持应力监测设备进行实地测量，这就难免导致数据监测的不及时,并产生人为误差。

本系统主要利用了无线传感器网络便捷、成本低和功耗低等优点，结合 GPRS（General Packet Radio Service）网络的运用，实现了对岩土建筑应力数据的实时采集，并通过GPRS网络对数据进行远程传输。在成本方面，大大节约了以往采用人力监测的资源消耗；同时，GPRS网络和无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks)技术的结合运用，使监测方式变得简单易行，并更具可操作性[1]。

系统主要利用了无线收发芯片、低功耗单片机以及GPRS模块，通过数据采集节点、数据发送节点将从岩土建筑采集得到的应力数据实时传输到远端的监测人员手中，从而实现了远程实时监测的目的。系统主要由数据采集节点、数据发送节点组成，通过写入协议栈，设置协调器、路由器和数据终端，组建基于ZigBee协议的传感器网络，数据采集范围可随采集节点网络的增加而扩大[2]。网络先通过“多跳的方式”将多点数据进行汇总，然后通过GPRS网络以短消息方式发送到远端的接收端。另外，通过使用GPRS模块的TCP/IP协议的网络传输功能，应力数据可以同步传输到PC终端，从而实现在线监测。系统示意图如图1所示。……