基于ZigBee的无线建筑结构健康监测系统设计与优势

本文主要探讨的是"基于ZigBee无线传感器网络的建筑结构健康监测系统设计与实现"。传统的建筑结构健康监测系统依赖于有线连接，存在成本高、传输距离有限且灵活性较差的问题。针对这些问题，研究者设计了一种新型系统，采用ZigBee无线传感网络技术，结合箔式金属应变片电桥测量电路和微信公众号处理等手段，实现了节点的软硬件设计。 ZigBee是一种低功耗、低成本的无线通信技术，特别适合用于短距离、低数据传输速率的场景，使得传感器节点能够在建筑结构的各关键位置部署，实时采集包括墙体形变和承受压力在内的参数。这些数据通过模拟到数字的转换（ADC）处理后，存储在传感器节点中，并通过无线网络（如ZigBee网络）传输到中央控制中心和移动设备，极大地提高了系统的实时性、便捷性和可扩展性。 系统结构的设计借鉴了文献<CB>的思想，将整个系统划分为多个无线传感器网络节点，每个节点负责特定区域的监测任务，并且能够与其他节点协同工作，形成一个分布式的监测网络。这种网络拓扑使得系统能够有效地应对大型建筑物或复杂环境下的监测需求，降低了布线复杂度，提高了系统维护的经济性和灵活性。 实验结果显示，该系统能够有效满足建筑墙体的健康在线监测要求，对于在役或老旧建筑的结构健康状态监测、安全性评估以及预防性维护具有重要意义。通过引入无线传感器网络技术，不仅简化了安装流程，还降低了长期运行的维护成本，为建筑结构健康管理提供了新的解决方案。 本文的研究不仅提升了建筑结构健康监测系统的实用性，也为未来智能建筑和灾害预警等领域的发展奠定了基础，展示了无线传感器网络在物联网技术在建筑工程中的应用潜力。