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基于ARM和GPRS远程数据传输的光纤智能结构监控系统
基于ARM和GPRS远程数据传输的光纤智能结构监控系统
摘要：
光纤智能结构监控系统作为一种新兴的结构健康监测手段，被广泛应用于各种工程结构中。本论文将介绍一种基于ARM处理器和GPRS远程数据传输技术的光纤智能结构监控系统。该系统集成了光纤传感器、ARM处理器和GPRS模块，能够实时监测结构物的温度、应变等关键参数，并将数据通过GPRS无线网络传输到远程监控终端，实现了结构物的远程实时监控和故障预警。本文将详细介绍系统的工作原理、硬件设计和软件实现，并通过实验验证了该系统的可行性和有效性。
关键词：光纤传感器；ARM处理器；GPRS；远程数据传输；智能监控系统
第一部分：引言
随着社会的快速发展和工程结构的不断增加，如何实现对结构物的远程监控和实时故障预警成为一项重要的工作。传统的结构监控方法存在着传感器布设困难、数据传输不方便等问题。而光纤传感技术可以通过光纤传输信号来实现对结构的高精度监控，解决了传统监测方式的局限性。本论文旨在设计一种基于ARM和GPRS远程数据传输的光纤智能结构监控系统，以实现对结构物的远程实时监测和故障预警。
第二部分：系统设计
2.1系统工作原理
本系统基于ARM处理器和GPRS远程数据传输技术，一方面借助光纤传感器实时采集结构物的物理参数数据，另一方面利用GPRS模块将采集到的数据通过无线网络传输到远程监控终端。系统的整体框架如图1所示。
2.2硬件设计
系统硬件设计主要包括光纤传感器、ARM处理器和GPRS模块。
光纤传感器：本系统采用光纤布拉格光栅传感器作为主要传感器，该传感器能够实时准确地测量结构物的温度、应变等参数。
ARM处理器：本系统选择一款低功耗的ARM处理器作为核心控制单元，负责采集光纤传感器的数据、进行处理和储存，并通过GPRS模块将数据发送到远程监控终端。
GPRS模块：本系统采用GPRS模块实现无线数据传输。GPRS模块通过SIM卡连接到移动通信网络，将采集到的数据自动发送到远程监控终端。
2.3软件实现
系统的软件设计主要包括嵌入式系统软件和远程监控终端软件。
嵌入式系统软件：本系统设计了一套嵌入式系统软件，实现了对光纤传感器的数据采集、数据处理和数据储存等功能。软件通过编程语言C对ARM处理器进行编程，实现了数据的实时采集和处理。
远程监控终端软件：本系统设计了一套远程监控终端软件，实现了对接收到的数据进行解析和显示的功能。软件通过编程语言Java对监控终端进行编程，实现了数据的实时显示和远程故障预警。
第三部分：系统实验与结果分析
为验证系统设计的可行性和有效性，我们进行了一系列的实验。
实验内容：搭建并运行系统原型，对光纤传感器进行温度监测、应变监测等实时数据采集，通过GPRS模块将数据发送到远程监控终端。
实验结果：实验结果表明，系统能够实时、准确地采集结构物的温度、应变等参数，并通过GPRS模块将数据发送到远程监控终端。测试结果与实际情况较为吻合，证明了该系统的可行性和有效性。
第四部分：结论与展望
本论文介绍了一种基于ARM和GPRS远程数据传输的光纤智能结构监控系统。该系统集成了光纤传感器、ARM处理器和GPRS模块，能够实时监测结构物的温度、应变等关键参数，并通过GPRS无线网络传输到远程监控终端。实验结果表明，该系统具有较高的可靠性、实时性和准确性。未来，我们可以进一步优化系统的设计，提高系统的稳定性和灵活性，并将其应用于更多的工程结构中。
参考文献：
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