南充中上壩嘉陵江大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在中國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的進(jìn)程中，交通產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著重要作用。在我國陸地交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中，各類橋梁使公路、鐵路等跨越峽谷、江河等自然障礙，并使其得以快速延伸，是其連接環(huán)節(jié)的關(guān)鍵部件。近些年在我國乃至外國，各類橋梁在運(yùn)營期間發(fā)生垮塌的事件屢見不鮮，給廣大人民造成了重大生命財(cái)產(chǎn)損失，同時(shí)伴有十分惡劣的社會(huì)影響。近些年來，在我國橋梁垮塌重大事故呈上升趨勢(shì)，為從發(fā)生的根源上遏止事故快速發(fā)展，迫切需要引入有效的橋梁監(jiān)測(cè)方式。目前，橋梁安全的主流監(jiān)測(cè)技術(shù)為

2、虛擬儀器監(jiān)測(cè)，但是，很多橋梁還基本上處在人工監(jiān)測(cè)或無人監(jiān)測(cè)階段，完全沒有辦法適應(yīng)現(xiàn)代各類橋梁監(jiān)測(cè)體系的發(fā)展需要。在將來，各類橋梁安全保障的發(fā)展方向必然是橋梁健康系統(tǒng)，橋梁健康系統(tǒng)將對(duì)安全運(yùn)行、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)提供重要信息和參考依據(jù)。
　　本文將深入具體項(xiàng)目工程中，對(duì)運(yùn)營中的橋梁進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)健康研究，以美國國家儀器有限公司研發(fā)的PXI總線平臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對(duì)市場(chǎng)各類傳感儀器和數(shù)據(jù)采集儀器進(jìn)行對(duì)比，從中找出各類設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，研究與實(shí)現(xiàn)橋

3、梁健康分析系統(tǒng)。
　　橋梁在運(yùn)營過程中會(huì)受到各種方式的撞擊，乃至受到地震，橋梁結(jié)構(gòu)龐大，各處會(huì)產(chǎn)生不同響應(yīng)，這就要求運(yùn)行中的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能以最短時(shí)間做到同步采集高分辨、高精度的狀態(tài)信號(hào)并實(shí)現(xiàn)有效傳輸。南充中上壩嘉陵江大橋?qū)⒉捎梅植际奖O(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，在本文涉及項(xiàng)目中將采用美國國家儀器有限公司生產(chǎn)的8通道24位的動(dòng)態(tài)信號(hào)采集模塊PXI-3346來完成動(dòng)態(tài)同步信號(hào)加速采集。PXI-3346能夠?yàn)樾盘?hào)提供最高、最嚴(yán)格的同步精度——高達(dá)皮

4、秒級(jí)，但將受限于物理連接線纜的長度等特點(diǎn)和其多卡同步的條件，充分分析GPS無線同步與有線傳輸介質(zhì)特點(diǎn)后，從中找出能結(jié)合本項(xiàng)目工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)同步傳輸方法。運(yùn)用CPLD來驅(qū)動(dòng)光纖實(shí)現(xiàn)收發(fā)同步時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)，有效進(jìn)行處理并驗(yàn)證同步采集數(shù)據(jù)。
　　南充中上壩嘉陵江大橋項(xiàng)目將建設(shè)成為無人值守自動(dòng)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。虛擬器技術(shù)將起重要的作用，其核心為軟件開發(fā)，本文將軟件系統(tǒng)分為傳感器現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)程序、數(shù)據(jù)安全中心、結(jié)構(gòu)分析測(cè)評(píng)系統(tǒng)三部分

5、。傳感器現(xiàn)場(chǎng)采集程序部分包含數(shù)據(jù)采集任務(wù)、數(shù)據(jù)分析任務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)傳輸；而數(shù)據(jù)中心軟件包含數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)顯示等任務(wù)；橋梁結(jié)構(gòu)評(píng)測(cè)系統(tǒng)包括報(bào)警數(shù)據(jù)安全級(jí)別的自動(dòng)識(shí)別和解析。在完成任務(wù)分析后，本文選擇了美國國家儀器有限公司的LabVIEW作為本系統(tǒng)的開發(fā)語言，利用它對(duì)系統(tǒng)各部分的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。文中著重研究了如何實(shí)現(xiàn)和操作數(shù)據(jù)儲(chǔ)存以及數(shù)據(jù)傳輸，首先，對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主要是通過LabVIEW操作數(shù)據(jù)庫軟件Microsoft SQLSE