随着工业生产朝着现代化、高速化以及系统化方向的不断发展,振动数据的采集对于大型建筑物的健康监测起着越来越重要的作用。本文在GPS授时以及WIFI无线通信的基础上设计了一套分布式信号同步采集系统。该系统利用GPS授时脉冲同步采集振动加速度信号,采用WIFI无线通信完成了信号从底层硬件到上位机软件的传输,同步数据通过上位机软件实现数据储存、处理以及显示。其中相关的工作如下:首先,分析国内外分布式振动加速度采集装置的发展现状和趋势,建立振动加速度采集设备的功能需求。根据功能需求分析,制定电源管理模块、同步授时模块、无线传输模块、上位机软件设计以及无线传感器网络拓扑结构等总体设计方案。其次,设计了基于GPS授时的无线分布式信号同步采集系统的硬件电路和软件程序,硬件电路包括GPS授时模块、WIFI无线通信模块、数据采集模块、电源管理模块以及微处理器等,其中GPS模块产生1PPS授时脉冲实现数据的同步采集,WIFI模块组成的无线传感器网络实现数据的无线传输,可充电锂电池供电以及电量计监测实现节点能量管理,保障节点持续、稳定工作,显示灯电路满足了测试人员根据显示灯的状态实时判断节点运行情况的需求。软件设计包括下位机嵌入式软件和上位机软件两个部分。下位机嵌入式软件通过时钟中断实现同步数据采集,通过接收中断协调完成上位机下发各种命令;上位机软件主要实现同步数据的接收、处理、储存、波形显示以及FFT分析等功能。最后,结合实际工作环境设计了测试实验,对整个系统进行了实验室内的节点功能测试以及整个系统的室外测试。同时还在实验室可允许的情况下进行系统同步数据的同步性验证,通过对测试实验数据的时频域分析,验证系统可用于时差定位以及振动对象固有频率检测的实际应用中。