北京橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)是一種用于監(jiān)測建筑物、橋梁、塔樓等結(jié)構(gòu)物的健康狀況的系統(tǒng)。它通過安裝在結(jié)構(gòu)物內(nèi)部或外部的傳感器，實(shí)時監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的變形、振動、溫度、濕度等參數(shù)，從而及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物的異常情況，提高結(jié)構(gòu)物的安全性和可靠性。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)主要由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處理軟件等組成。傳感器傳感器是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的部件，它能夠?qū)崟r監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的變形、振動、溫度、濕度等參數(shù)。傳感器的種類很多，常用的有應(yīng)變傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等。加速度傳感器適用于監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的振動，應(yīng)變傳感器適用于監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的應(yīng)力變化等。北京橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的五個方面。

1.傳感器子系統(tǒng)。傳感器子系統(tǒng)主要由能夠感測環(huán)境與荷載作用、結(jié)構(gòu)響應(yīng)、結(jié)構(gòu)幾何變形、結(jié)構(gòu)耐久性這四類物理量的傳感元件組成，依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)原理進(jìn)行優(yōu)化布設(shè)，實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)整體和局部性能的感知。

2.數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括硬件采集設(shè)備和軟件模塊，以實(shí)時、定時、觸發(fā)或混合的模式采集各個待感測物理量，其需要對各種類型傳感器信號進(jìn)行同時控制、同步采集和高速解調(diào)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的高質(zhì)量獲取。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)。

3.數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)包括傳輸線纜、交換機(jī)、信號收發(fā)器和放大器等，以總線型、環(huán)型、星型、樹型或混合型結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，通過有線或無線的方式將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲與管理子系統(tǒng)。

4.數(shù)據(jù)存儲與管理子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)存儲與管理子系統(tǒng)可以由中心數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)管理軟件及硬件等組成，提供監(jiān)測數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)自身信息的存儲、查詢、調(diào)用和簡單統(tǒng)計分析功能。

5.結(jié)構(gòu)預(yù)警與評估子系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)預(yù)警與評估子系統(tǒng)主要由高性能計算機(jī)和專業(yè)分析軟件組成，其功能是對預(yù)處理過的數(shù)據(jù)進(jìn)行力學(xué)分析，包括模型修正、模態(tài)識別、損傷診斷、狀態(tài)評估、壽命預(yù)測、維護(hù)決策等。 福建隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用范圍數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是用于將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心的設(shè)備，常用的有有線傳輸設(shè)備和無線傳輸設(shè)備。

橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)各地方已開始建設(shè)，從試點(diǎn)開始逐步推廣，但橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)面臨以下問題：

傳感器的質(zhì)量制約橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展緩慢的一個重要原因是傳感器的質(zhì)量問題，雖然我國從90年代才開始探索在大跨度橋梁上建立監(jiān)測系統(tǒng)，但橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)已積累的大量的應(yīng)用案例，大量的案例使用的是傳統(tǒng)應(yīng)用于施工監(jiān)控的傳感器來做長期監(jiān)測，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)使用壽命往往只有3年左右，就需要大量的更換甚至重建，并且在3年內(nèi)，數(shù)據(jù)也不連續(xù)，往往使得系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)；而無錫智泰柯云的監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)測驗使用壽命更長，質(zhì)保期是其他商家的二倍。

橋梁健康監(jiān)測內(nèi)容及要點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場采集情況，分為四個板塊：數(shù)據(jù)采集模塊、傳輸模塊、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析及顯示；數(shù)據(jù)采集模塊在過程現(xiàn)場采集到傳感器波長信息，數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳到服務(wù)器，數(shù)據(jù)存儲模塊分析和分類存儲，之后在數(shù)據(jù)分析和顯示模塊進(jìn)行處理，達(dá)到客戶需求。橋梁監(jiān)測內(nèi)容主要有風(fēng)、溫度、應(yīng)變、加速度、撓度、索力、傾斜儀、梁段位移、裂縫。以上監(jiān)測內(nèi)容除撓度和振動外，均采用光纖光柵傳感器，光纖光柵傳感器串聯(lián)統(tǒng)一接入到橋梁控制中心的光纖光柵解調(diào)儀中，進(jìn)行分析處理并通過Internet上傳，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。需要用到的光纖光柵傳感器共有四種類型：溫度傳感器、應(yīng)變傳感器、位移傳感器、帶溫度自補(bǔ)償型應(yīng)變傳感器、少量電類傳感器進(jìn)行加速度的數(shù)據(jù)采集。對于連續(xù)橋梁，監(jiān)測的重點(diǎn)截面為梁的底面，跨中、四分之一及四分之三截面和支點(diǎn)，而且需要沿梁軸向?qū)ΨQ布設(shè)，橋墩需要承受一些彎矩，所以沿橋墩豎向布置一些傳感器。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的健康狀況，及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物的異常情況，提高結(jié)構(gòu)物的安全性和可靠性。

無錫智泰柯云橋梁健康監(jiān)測設(shè)計原則監(jiān)測系統(tǒng)集傳感器技術(shù)、結(jié)構(gòu)分析計算、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等高新技術(shù)于一體，長期用于結(jié)構(gòu)損傷和狀態(tài)評估，滿足橋梁管理和運(yùn)維需求，設(shè)計原則如下：簡潔實(shí)用，經(jīng)濟(jì)可靠，性能穩(wěn)定；立足實(shí)用為原則，兼顧考慮科學(xué)試驗和設(shè)計驗證等方面；根據(jù)結(jié)構(gòu)易損分析結(jié)果及養(yǎng)護(hù)管理需求進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)；監(jiān)測與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)、代表性結(jié)構(gòu)、必須監(jiān)測結(jié)構(gòu)、日常養(yǎng)護(hù)無法檢查的位置。通過預(yù)應(yīng)力混凝土大跨度連續(xù)梁橋的應(yīng)變、壓力、裂縫、加速度、溫度、等數(shù)據(jù)來評估橋梁健康，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。常見的分析方法包括時域分析、頻域分析、小波分析等。遼寧邊坡結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)推薦貨源

有線傳輸設(shè)備通常采用以太網(wǎng)或RS485通信協(xié)議，無線傳輸設(shè)備則采用無線通信技術(shù)，如藍(lán)牙、WiFi、LoRa等。北京橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

構(gòu)建監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)

適宜的供電技術(shù)

應(yīng)盡可能從自然中獲取能源，即自供電，比如利用太陽能、風(fēng)能等；

適宜的傳感器技術(shù)

傳感器要滿足精度要求，要能夠準(zhǔn)確測定交通流荷載、風(fēng)壓、加速度、位移及應(yīng)力應(yīng)變等；

適宜的云通訊技術(shù)

要構(gòu)建起數(shù)據(jù)到計算平臺的通路，意即搭建一個穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)的路徑，流程為感知節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)發(fā)送數(shù)據(jù)，云平臺結(jié)合模型計算分析數(shù)據(jù)；

云端的結(jié)構(gòu)健康診斷

要把獲取的數(shù)據(jù)按照算法進(jìn)行分析，得出結(jié)論?；舅惴ㄒㄖ笜?biāo)抽取算法、可靠性評估與病害智能診斷算法以及交通信息監(jiān)測方法等。 北京橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)解決方案