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    桥梁的安全运营,是关系到国计民生的大事。因此,桥梁结构健康监测系统正成为国内外学术界和工程界的研究热点。无线传感器网络由于安装方便、维护成本低和部署灵活等特点,已被广泛应用于桥梁健康监测系统中。如今,随着物联网及智慧城市的不断深入发展,对桥梁的健康安全监测、重要结构部位的养护,都已离不开对传感器的应用。通过在桥梁上安装传感器,并通过互联网远程不间断监控桥梁安全运行状况,已经在很多地方有成功的应用。

    桥梁是公路的咽喉,其安全问题是国内外极大关注的重大社会问题。长期以来,大跨度桥梁的安全检测一直以人工方法为主,传统人工检测方法存在主观性强、整体性差、时效性差等诸多问题。基于有线网络的桥梁健康监测技术具有测试精度高、协议成熟、实时性好等诸多优点,但安装维护成本高,布线困难,传输距离受布线长度的限制。现有系统均针对单桥建设,难以实现多座桥梁之间的信息互通,各座桥梁之间表现为“信息孤岛”,不利于区域内多座桥梁结构监测的集中统一维护管理。

    无线传感器网络是当前国内外科技领域的研究热点,节点具有功耗低、体积小、智能化程度高等特点。将无线传感技术应用于桥梁健康监测,有利于整个监测系统的小型化、低成本和智能化发展。目前,无线传感器针对桥梁健康监测方面的应用主要有:UC Berkelev的SukunKim等人设计了基于TinyOS的无线传感器网络系统,并实现了对金门大桥结构健康的监测。Stanford的Jerome P.Lynch等人设计了一种无线组块监测系统(Wireless Modular Monitoring Systems,WMiMS),并在美国Alamosa峡谷的大桥进行了试验。应用中都组建了具有多跳路由的无线传感器网络,应用加速度传感器检测桥梁振动数据,经过数据处理最终得到桥梁振动的固有频率来判断桥梁的健康情况。