橋梁健康監(jiān)測的系統(tǒng)集成設計及數(shù)據分析.pdf

1、大型橋梁因具有結構龐大和造價高昂的特點，其坍塌直接影響當?shù)氐慕煌ò踩⒔洕蜕鐣?。因此，對橋梁的健康狀態(tài)進行長期的健康監(jiān)測至關重要。而目前由于監(jiān)測系統(tǒng)的各組成部分之間缺乏數(shù)據的共享和有機集成，致使系統(tǒng)缺乏整體性和實時性，無法滿足對大型橋梁的維護與管養(yǎng)。為此，研究具有長期性和實時性的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，具有重大的理論意義和工程應用價值。
　　 本文結合企業(yè)合作項目以武漢某大橋為研究對象，針對該橋結構特點及監(jiān)測系統(tǒng)的要求，重點對橋

2、梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的集成、監(jiān)測信息的采集與相關數(shù)據分析進行了研究。
　　 完成了橋梁健康監(jiān)測的系統(tǒng)集成。結合現(xiàn)有健康監(jiān)測技術，分別從硬件和軟件兩個方面，研究橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的總體方案；研究傳感子系統(tǒng)的組成，詳細研究電致傳感網絡和光纖類傳感網絡在系統(tǒng)中的應用方法、監(jiān)測目的、通信協(xié)議與組網方式；采用LabVIEW和Lab Windows/CVI作為軟件開發(fā)平臺，詳細設計了基于虛擬儀器的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據采集模塊，對橋梁現(xiàn)場的各類物理信號進

3、行收集，實現(xiàn)了基于多線程的光纖類傳感網絡的網口采集、電致傳感網絡的串口采集、數(shù)據預處理與顯示、存儲和歷史查詢等功能。
　　 對橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據進行了相關的數(shù)據分析。以橋梁的結構應變和溫度信號為例，進行統(tǒng)計學的相關性分析，了解信號間的相互影響及作用；分別采用回歸分析和灰色模型預測的方法，對信號短期發(fā)展的正常范圍和中長期發(fā)展進行預測，以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，做出正確的評估決策。
　　 本文開發(fā)的基于多協(xié)議、多線程的橋梁健康