结构健康监测系统的五个方面。
1.传感器子系统。传感器子系统主要由能够感测环境与荷载作用、结构响应、结构几何变形、结构耐久性这四类物理量的传感元件组成,依据结构力学原理进行优化布设,实现对结构整体和局部性能的感知。
2.数据采集子系统。数据采集子系统包括硬件采集设备和软件模块,以实时、定时、触发或混合的模式采集各个待感测物理量,其需要对各种类型传感器信号进行同时控制、同步采集和高速解调,实现监测数据的高质量获取。数据传输子系统。
3.数据传输子系统包括传输线缆、交换机、信号收发器和放大器等,以总线型、环型、星型、树型或混合型结构进行组网,通过有线或无线的方式将采集的数据传输到数据存储与管理子系统。
4.数据存储与管理子系统。数据存储与管理子系统可以由中心数据库、数据管理软件及硬件等组成,提供监测数据和结构自身信息的存储、查询、调用和简单统计分析功能。
5.结构预警与评估子系统。结构预警与评估子系统主要由高性能计算机和专业分析软件组成,其功能是对预处理过的数据进行力学分析,包括模型修正、模态识别、损伤诊断、状态评估、寿命预测、维护决策等。 传感器的种类很多,常见的有加速度传感器、应变传感器、位移传感器、压力传感器等。天津古建筑结构健康监测系统招商加盟
结构健康监测系统的应用结构健康监测系统广泛应用于建筑物、桥梁、塔楼等结构物的监测和管理中,主要包括以下几个方面:建筑物监测结构健康监测系统可以对建筑物的变形、振动、温度、湿度等参数进行实时监测,从而及时发现建筑物的异常情况,提高建筑物的安全性和可靠性。特别是在高层建筑和地铁等特殊场所,结构健康监测系统的应用更为重要。桥梁监测桥梁是交通运输的重要组成部分,其安全性和可靠性对于人们的出行至关重要。结构健康监测系统可以对桥梁的变形、振动、温度、湿度等参数进行实时监测,从而及时发现桥梁的异常情况,提高桥梁的安全性和可靠性。塔架结构健康监测系统有几种数据采集器是结构健康监测系统的另一个重要组成部分,它能够将传感器采集到的电信号转换为数字信号。
构建监测系统的基础技术
适宜的供电技术
应尽可能从自然中获取能源,即自供电,比如利用太阳能、风能等;
适宜的传感器技术
传感器要满足精度要求,要能够准确测定交通流荷载、风压、加速度、位移及应力应变等;
适宜的云通讯技术
要构建起数据到计算平台的通路,意即搭建一个稳定传输数据的路径,流程为感知节点获取数据,网关发送数据,云平台结合模型计算分析数据;
云端的结构健康诊断
要把获取的数据按照算法进行分析,得出结论。基本算法要包括指标抽取算法、可靠性评估与病害智能诊断算法以及交通信息监测方法等。
低成本光纤光栅应变计的开发
1)采用弹簧钢取代原有的铁镍合金材质,且更改原有的悬臂梁结构部件,通过一体化设计,结构紧凑稳定性更强,可以隔绝外界的干扰、污染以及腐蚀,同时悬臂弹性梁高相应频率配合适宜的质量块,保证传感器具有较好的精度;
2)通过在传感器腔体密封并填充硅油阻尼纤芯,滤除杂乱波动,防腐防污防老化;
3)通过拉线方式实现任意方向拉伸,使安装和使用更加灵活方便,适应性强;
4)通过内部配以同轴大小变速轮可实现超大量程,同时增设缓冲弹簧,增大量程的同时避免直接冲击脆弱的裸光纤。 常见的分析方法包括时域分析、频域分析、小波分析等。
全光纤轻量化桥梁结构健康监测系统采用光纤光栅传感技术,光纤光栅传感技术在桥梁结构安全监测中具有自身特殊的传感特点及优势:
(1)实时性监测:可实现全年24小时不间断在线监测,响应时间小于1秒,保证监测设备处于实时监控状态,降低事故率。
(2)非电量本质安全作为被动光学器件,集传感与传输于一体的光纤光栅材料介质是绝缘体,具有较高的绝缘性,光纤光栅传感器本身无源,监测现场无需供电,本质安全。
(3)传感系统稳定可靠:系统抗干扰能力强,全光纤测量及信号传输,不受强电场和强磁场的干扰;光纤光栅利用波长进行编码,实现了精确式测量,具有自校正功能,使用过程中不会产生零点漂移,不需要重新标定,不受光波的频率特性影响和各种光强起伏引起的干扰;且传感器探头和传输光缆釆用特殊封装材料和方式,避免物理外力拉拽损坏。 结构健康监测系统广泛应用于建筑物、桥梁、塔楼等结构物的监测和管理。吉林航道结构健康监测系统技术指导
结构健康监测系统的另一个重要组成部分,它能够将数据采集器采集到的数据传输到监测中心或云端服务器。天津古建筑结构健康监测系统招商加盟
无锡智泰柯云桥梁结构健康监测基本思路为:1)根据桥梁的具体结构形式,进行结构有限元建模,确定桥梁的安全敏感点,从而确定桥梁监测传感器的布设数量和位置。利用尽可能少的传感器获取尽可能多的结构响应信息。2)前端传感器采集的信息汇聚后通过网络传输至监控中心。3)监控中心负责对各类传感器信息进行预处理,并提供多种预测预警模型以及数据分析的模型,一旦监测数据超出设定的阈值或容许值,系统就产生报警。桥梁管理部门根据预警类型及级别等采取相关的措施,如交通管制、维修处理等。4)同时系统提供在线评估、离线评估等功能,对桥梁的结构安全等级进行评估,包括桥梁技术状况评估、桥梁安全性评估等。根据评估的等级给出桥梁巡检维护的建议,并推送至相关管理部门。天津古建筑结构健康监测系统招商加盟