一个基于ZigBee无线传感器网络的新型接地扩散监控系统

科学领域:

• 地质物理学和土木工程 建筑工程
• 传感器网络和无线通信

背景情况:

• 在土木工程中,由于不可预测的地下条件,接效率评估至关重要.
• 目前评估接的方法往往是破坏性的,昂贵的,并且提供有限的数据.
• 需要非破坏性,具有成本效益的实时监控解决方案.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的无线实时监控系统,用于评估接的有效性.
• 将地球物理方法与传感器网络技术相结合,以改进数据采集.
• 提供能够详细3D可视化液扩散的系统.

主要方法:

• 实施ZigBee传感器网络框架,用于无线数据传输.
• 整合一个直流地质物理方法用于表面电阻测量.
• 开发多道数据采集单元和集中式用户控制单元.

主要成果:

• 该系统展示了高电压测量准确性,低ADC噪声 (175μV,188μV) 和最小的正弦波误差 (4.51mV,4.19mV).
• 设备的稳定性得到证实,平均相对标准偏差 (RSD) 在现场条件下为2.86%和2.92%.
• 齐格比网络的性能显示,包丢失率 (PLR) 低于2%至50m,确保了可靠的通信.

结论:

• 开发的无线系统有效地实时监控接效率.
• 该系统可以同时进行多个配置文件的监测和3D倒置成像,用于液扩散.
• 这项技术为优化施工,提高接效率和改善项目成果提供了宝贵的见解.