河北高鐵結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能

橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及監(jiān)測(cè)橋梁按受力構(gòu)件可分為梁橋、拱橋、鋼架橋、斜拉橋、懸索橋五大類。

梁橋主要承重構(gòu)件為主梁，受力特點(diǎn)為主梁受彎，多用于中小跨徑橋梁；

拱橋主要承重構(gòu)件是拱肋，受力特點(diǎn)為拱肋承壓、支承處受水平推力；

鋼架橋是一種橋跨結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)結(jié)構(gòu)整體相連的橋梁，受力特點(diǎn)為支柱與主梁共同受力，支柱與主梁剛性連接，在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩，減少跨中截面正彎矩，支座不僅承受豎向力還承受彎矩，適宜于中小跨度橋梁；

斜拉橋主要承重構(gòu)件為梁、索、塔，利用索塔上的斜拉索在梁跨內(nèi)增加彈性支承，減小梁內(nèi)彎矩而增大跨徑，受力特點(diǎn)為外荷載從梁傳遞到索，再到索塔，適宜于中等及大跨橋梁；

懸索橋主要承重構(gòu)件為主纜，受力特點(diǎn)為外荷載從梁經(jīng)過(guò)系桿傳遞到主纜，再到兩端錨錠，適宜于大型及超大跨橋梁。

大跨度橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要有：荷載監(jiān)測(cè)，包括風(fēng)、地震、溫度、交通荷載等；幾何形態(tài)監(jiān)測(cè)，獲取結(jié)構(gòu)實(shí)際幾何形態(tài)參數(shù)，如線形、變形、位移、沉降等；截面應(yīng)力監(jiān)測(cè)，包括混凝土應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力等；索力監(jiān)測(cè)，斜拉索、主纜、吊桿等的索力；下部結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)，包括錨定應(yīng)力、主塔樁基軸力等；響應(yīng)監(jiān)測(cè)，包括橋梁各個(gè)構(gòu)件的應(yīng)力應(yīng)變、振動(dòng)加速度、索力等。 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種用于監(jiān)測(cè)建筑物、橋梁、塔樓等結(jié)構(gòu)物的健康狀況的技術(shù)手段。河北高鐵結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能

橋梁健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目根據(jù)具體情況和用戶需求，包括設(shè)計(jì)、建設(shè)、軟件和后期服務(wù)4個(gè)部分。其中設(shè)計(jì)階段主要完成項(xiàng)目立項(xiàng)和方案設(shè)計(jì)，系統(tǒng)建設(shè)階段也就是現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程，包括傳感器布設(shè)、傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、硬件集成調(diào)試，有的項(xiàng)目還包括監(jiān)控中心建設(shè)；軟件服務(wù)有兩種方式，一種是建設(shè)方提供整套軟件系統(tǒng)，由監(jiān)管機(jī)構(gòu)運(yùn)行；還有一種方式是建設(shè)方托管，定期提供橋梁監(jiān)測(cè)和評(píng)估報(bào)告；系統(tǒng)后期服務(wù)包括系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、對(duì)軟硬件的定期檢查、軟件升級(jí)和人員使用培訓(xùn)；這些服務(wù)內(nèi)容無(wú)錫智泰柯云，可以提供一體化整體服務(wù)。山西航道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)豐富數(shù)據(jù)采集器是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的另一個(gè)重要組成部分，它能夠?qū)鞲衅鞑杉降碾娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

目前國(guó)內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由橋梁施工監(jiān)控產(chǎn)品演化而來(lái)，采用傳統(tǒng)的電子式傳感器較多，集中在小微企業(yè)較多，較大的公司目前只有北京基康儀器股份有限公司、武漢理工光科股份有限公司。其中基康儀器股份有限公司【股票代碼830879】創(chuàng)立于1998年，是一家專業(yè)從事智能監(jiān)測(cè)終端的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售，同時(shí)提供安全監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案及服務(wù)的****，產(chǎn)品主要用于工程安全監(jiān)測(cè)及野外環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。歷經(jīng)多年不斷的發(fā)展進(jìn)步，公司于2014年完成股份制，并在全國(guó)中小企業(yè)股份轉(zhuǎn)讓系統(tǒng)正式掛牌上市。基康儀器股份有限公司專業(yè)從事振弦式傳感器的開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)主要集中在水利行業(yè)。武漢理工光科股份有限公司于2000年8月成立，由武漢理工大產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司聯(lián)合武漢鋼鐵(集團(tuán))公司、北新建材股份有限公司、湖北雙環(huán)科技開(kāi)發(fā)投資公司等上市公司和社會(huì)企業(yè)共同發(fā)起設(shè)立，是以生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)新一代光纖傳感系統(tǒng)系列產(chǎn)品以及相關(guān)儀器儀表器件研制、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售為主營(yíng)業(yè)務(wù)的****。理工光科專業(yè)從事光纖光柵溫度傳感器的開(kāi)放，市場(chǎng)主要集中在隧道、油罐消防行業(yè)。其他公司均為小微企業(yè)較多，主要從事傳感器的開(kāi)發(fā)。因此，本公司在橋梁行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力比較可觀。

低成本光纖光柵解調(diào)儀的開(kāi)發(fā)

1）在深入研究的微小型光譜儀的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種實(shí)用化的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)；

2）采用嵌入式架構(gòu),設(shè)計(jì)了一種新型的CCD驅(qū)動(dòng)電路。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了一種新型高度集成化的數(shù)據(jù)采集單元。由控制模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)存儲(chǔ),從而有效地提高了系統(tǒng)的信號(hào)采集和處理能力。

3）價(jià)格低，性價(jià)比高，市場(chǎng)價(jià)格由原先的15萬(wàn)以上，下降到4萬(wàn)以下，可應(yīng)用于中小橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)中去。

集成度更高，無(wú)錫智泰柯云傳感科技有限公司有著豐富的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)解調(diào)儀的功能性進(jìn)行充分考慮，涵蓋數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、電源監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)信號(hào)傳輸、配接太陽(yáng)能供電系統(tǒng)等各個(gè)方面，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)野外橋梁群數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、去噪、校準(zhǔn)等處理，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

無(wú)錫智泰柯云橋梁健康監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)原則監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集傳感器技術(shù)、結(jié)構(gòu)分析計(jì)算、計(jì)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(zhǎng)期用于結(jié)構(gòu)損傷和狀態(tài)評(píng)估，滿足橋梁管理和運(yùn)維需求，設(shè)計(jì)原則如下：簡(jiǎn)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(yàn)和設(shè)計(jì)驗(yàn)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(cè)點(diǎn)布設(shè)；監(jiān)測(cè)與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)、代表性結(jié)構(gòu)、必須監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)、日常養(yǎng)護(hù)無(wú)法檢查的位置。通過(guò)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(lái)評(píng)估橋梁健康，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。傳感器是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的部件，它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物的變形、振動(dòng)、溫度、濕度等參數(shù)。山東結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以客為尊

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將向多元化方向發(fā)展，不僅可以監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物的變形、振動(dòng)、溫度、濕度等參數(shù)。河北高鐵結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能

綜合分析己建成的國(guó)內(nèi)外橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能與特點(diǎn),不難發(fā)現(xiàn)這一領(lǐng)域的研究已經(jīng)取得了許多可喜的進(jìn)展和值得借鑒的成果,諸如：

（1）監(jiān)測(cè)內(nèi)容更加廣。不僅監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)本身的狀態(tài)和行為應(yīng)力、位移、傾角、加速度、動(dòng)力特性等以外,還強(qiáng)調(diào)對(duì)環(huán)境條件風(fēng)、地震、溫度、車輛荷載等的監(jiān)測(cè)和記錄分析；

（2）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能在不斷完善。很多監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都具有快速大容量的信息采集與通訊能力,開(kāi)始實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸和控制；

（3）監(jiān)測(cè)設(shè)備更加先進(jìn),很多監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都采用當(dāng)時(shí)較先進(jìn)的傳感器,有的還采用了先進(jìn)的光纖傳感器和定位系統(tǒng)等；

（4）為積累連續(xù)、完整的結(jié)構(gòu)信息,有的新建橋梁從施工過(guò)程開(kāi)始建立監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)；

（5）各種基于頻響函數(shù)、頻率、振型、曲率模態(tài)、應(yīng)變能等的改變的損傷檢測(cè)方法和定位技術(shù)各具特色,表現(xiàn)出了積極的效果。 河北高鐵結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能