一种新型的高速铁路桥梁监测系统

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系统硬件电路

 

Imote2

 

与以往无线传感器网路的平台相比,Imote2提供了更多存储资源,包括256kB的SRAM、32MB的SDRAM和32MB的Flash。Imote2从真正意义上打破了无线传感器网络平台在计算能力和内存方面的局限性,可以在数字图像传输和工业震动监测等领域广泛应用。图2为Imote2的系统组成。

 


图2 Imote2的系统组成

 

Imote2包含处理器PXA271,该处理器可工作在低电压(0.85V)和低频(13MHz)模式,可进行低功耗操作。PXA271是多芯片模块,即在一个封装内集成3个芯片:处理器、32MB FLASH以及32MB SDRAM。处理器提供多种I/O,能够灵活的支持不同种类的传感器、A/D、射频器等。处理器还包括多个定时器和一个时钟。另外,PXA271处理器板还包含了一个无线MMX协处理器。增加了30条媒体处理器指令,支持队列及视频操作,并兼容Intel MMX和SSE integer指令。

 

Imote2接口板包含2个USB串口和1个JTAG接口,可通过高级接口连接到Imote2上。接口板可以通过mini–B USB接口连接到PC机上的USB口。JTAG接口是标准20针接口,兼容标准适配器。因此,可使用Marvell软件开发工具套件及类似工具,为Imote2的闪存进行软件开发、调试和重新编程。

 

Imote2节点平台

 

由图3可知,一个Imote2节点平台包括应变、加速度等各类传感器、ADS1256、电源管理单元和Imote2节点。它们被大量布散在桥梁关键监测区域,它们通过无线信道相连,形成一个多跳的自组织网络系统,利用Imote2强大的处理器对桥梁的挠度、应变等主要结构的受力状态进行监测,是整个系统的核心部分。


图3 Imote2节点平台硬件结构

 

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