桥梁结构监测系统由哪几部分组成?

桥梁结构监测就是对桥梁结构进行无损检测,实时监控结构的整体和局部行为,对结构的损伤位置和程度进行诊断,对桥梁的可靠性、耐久性和承载能力进行智能的评估。那一个较为完整的桥梁结构监测系统包括那几个方面呢?

岩联小编总结了下一般包括以下四个子系统: 传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统和桥梁健康评估系统。 下面为大家一一介绍。

桥梁结构监测系统由哪几部分组成?

传感器系统

监测桥梁荷载的传感器包括以下几种: 温度计、风速仪、空气温湿度计和汽车动态称重系统等;监测桥梁结构响应的传感器包括以下几种: 应变计、加速度计、GPS、倾角仪、位移计、锚索计等。 根据不同的桥梁结构形式和工程预算的约束,不同的工程可以选择不同的传感器种类和数量。

传感器系统设计主要是传感器种类和数量的选择,重点是传感器布点优化设计。

数据采集与传输系统

数据采集设备一般包括5种:

①、通用采集仪器,主要采集电类传感器信号,一般可针对具体的项目进行特殊设计。

②、光纤光栅解调仪,光纤传感器是近些年来兴起的传感器种类,对于桥梁监测系统光纤应变计和温度计得到了日益广泛的应用,采集光纤传感器信号使用光纤光栅解调仪。

③、振弦采集仪,对于振弦原理设计的传感器必须用振弦采集设备,如锚索计等。

④、GPS 接收机,GPS 数据采集由专门的系统设备完成,GPS 天线通过同轴电缆连接至相应的GPS 接收机。

⑤动态称重主机,WIM 系统的数据通过高速称重主机接收压电传感器和地感线圈的信号来进行采集。

数据传输包括3个层次:

①、从传感器到采集设备的局部传输网络;

②、从采集设备到桥头交换机二级传输网络;

③、从桥头交换机到监控中心的骨干传输网络。数据采集与传输系统主要是与传感器匹配的采集仪器的选择、通道数和采集频率的确定,以及数据传输方案的设计。

桥梁结构监测系统由哪几部分组成?

数据处理与控制系统

在结构健康监测系统中,对系统监测数据的处理根据处理方式、处理内容以及处理顺序的不同分为数据预处理和数据后处理。系统的数据处理功能由数据库服务器与工控机共同来完成。

数据采集系统中的原始监测数据的预处理是在各子系统采集仪上完成,包括通用数据采集仪、光纤解调仪、GPS 接收机、WIM 称重主机。预处理后的数据经桥头交换机通过光纤传回监控中心,监控中心的工控机接收预处理后的数据并实时显示。

经预处理后的数据实时的传输至监控中心,在各工控机中通过数据处理软件进行数据后处理,由于数据后处理涉及更为复杂的处理方式,因此有时可能需要进行人机交互的数据处理方式。

桥梁结构监测系统由哪几部分组成?

桥梁结构健康评估系统

桥梁结构健康监测系统直接目的是为了桥梁结构评估。桥梁结构评估包括2个层次: 一个层次是基于对监测数据的分析判定桥梁上是否发生了病害,并确定病害大致位置,辅以人工检查确定病害程度和性质。第二个层次是在上述病害下桥梁是否安全,是否需要维修加固。

第一个层次是桥梁损伤识别的研究范畴;第二个层次一般有基于可靠度理论的分项系数评估方法和基于精细有限元分析的力学方法。桥梁健康评估系统是桥梁健康监测系统的核心。桥梁健康评估系统主要功能是根据采集的数据和分析结果对桥梁承载能力进行评估,为桥梁维护提供决策依据。

桥梁结构监测系统由哪几部分组成?


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