我国是水利大国,大坝数量众多,由于地质灾害频发和大坝使用时间的增长,大坝存在的安全隐患越来越多。因此,大坝安全监测发挥着越来越重要的作用,国家和相关单位也十分关注大坝的安全问题。目前使用比较多的是使用传感器作为大坝的监测手段,传感器的组网方式主要是有线组网和无线组网,目前这两种组网方式都存在一定的弊端,所以开发一种新型的传感器连接总线,能弥补有线和无线连接方式的缺陷具有非常重要的意义。在目前的传感器组网方式中,有线连接方式存在接线多,密封容易失效的问题;无线的连接方式存在供电失效和无线信号传输不稳定的问题。本次研究的目的就是开发出一种新型的传输总线,解决上述组网方式存在的问题。本研究系统由通讯主机和若干个信号采集单元构成,以固定式测斜传感器为实例,也可以应用于其他传感器。具体的组织方式为,通讯主机引出一条绝缘良好的导线,每个信号采集单元都带有磁环,导线依次穿过各个信号采集单元的磁环,则每个信号采集单元都是通过磁环连接到总线,没有直接电气接触,信号采集单元不设电源,供电和信号都是通过磁路耦合的,现场安装非常方便,不需要破坏绝缘皮,没有防水不足的安全隐患。本次开发主要内容是信号与供电通路的单线模型计算与实验,电路硬件的研究设计和单片机程序的开发。具体的工作内容如下:(1)根据设计需求,结合所学知识,设计单线传输系统的宏观架构。分配出每个部分的具体任务。(2)选择合适磁环,搭建并计算总线电气模型,选择合适的总线驱动频率。(3)根据计算出的电气参数,计算并设计出硬件电路,调整硬件参数,实现硬件的正常工作。(4)根据总线能量与信号传输的需要,编制单片机软件,实现数据与电源交换功能。(5)开发数据中继器的软硬件;实现模块化组网和数据分批传送。设计现场专用手持设定与读数仪。(6)实现整体系统联调,从实际应用中作出修改提升方案。