基于光纖傳感技術(shù)的橋梁索力遠(yuǎn)程監(jiān)測信息系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通流量、行車速度等隨之不斷提高，再加上不可預(yù)測的不良?xì)夂驐l件的影響，這都將危及橋梁的安全。因此在大跨橋施工完成后建立一套可靠的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測評估系統(tǒng)是尤為必要的。近年來，大跨度鋼管混凝土系桿拱橋在國內(nèi)得到了迅速發(fā)展，拉索系統(tǒng)是該類橋的重要承力構(gòu)件，通過監(jiān)測拉索的受力狀況，判斷和分析拉索的健康狀態(tài)，已經(jīng)成為系桿拱橋安全監(jiān)測的重要內(nèi)容。 長期以來，由于技術(shù)水平的限制，人們對橋梁的健康檢測一直以人工方法為主。一

2、般都是由專業(yè)技術(shù)人員定期到現(xiàn)場對橋梁進(jìn)行檢查，將獲得的數(shù)據(jù)拿回實驗室進(jìn)行分析，然后再給出結(jié)論。這種方法一方面不能及時掌握橋梁的運(yùn)行狀況，另一方面需要具有很高專業(yè)知識的技術(shù)人員，浪費(fèi)人力、物力。 光纖傳感技術(shù)是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的一門新技術(shù)，它與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比具有一系列的優(yōu)點。如靈敏度高、耐腐蝕、電絕緣、防爆性好、抗電磁干擾等，而且結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、質(zhì)量輕、頻帶寬、可進(jìn)行溫度、應(yīng)變、壓力等多種參數(shù)的分布式測量。近年來

3、，光纖傳感技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，而光纖光柵傳感技術(shù)則是光纖傳感技術(shù)發(fā)展的最新階段。 本文結(jié)合具體的工程項目對實現(xiàn)橋梁索力的自動化監(jiān)測和安全評估開展了深入研究，利用光纖光柵傳感器實現(xiàn)對系桿索力和溫度的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測，利用Internet這一平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，在遠(yuǎn)端實現(xiàn)監(jiān)測與健康評估。一個完整的健康監(jiān)測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)測評估三部份組成。數(shù)據(jù)采集部分負(fù)責(zé)收集傳感器傳輸?shù)墓庑盘?，?jīng)波長解調(diào)通過計算機(jī)串口發(fā)送給現(xiàn)場服務(wù)器；

4、數(shù)據(jù)傳輸部分將上位機(jī)送來的索力和溫度等監(jiān)測數(shù)據(jù)按照特定傳輸協(xié)議通過Internet傳送給遠(yuǎn)端控制中心的客戶機(jī)；監(jiān)測評估部分由相應(yīng)開發(fā)的監(jiān)測評估軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理，圖表顯示和分析。 論文主要論述了光纖光柵應(yīng)變傳感器，光纖光柵溫度傳感器以及光纖光柵測力環(huán)的工作原理，以及具體實現(xiàn)，分布式光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)的原理和設(shè)計。探討了計算機(jī)RS-232串口和解調(diào)儀的通信接口以及客戶端監(jiān)測軟件和現(xiàn)場服務(wù)器的通信接口。使用VisualBasic6.0