橋梁健康監(jiān)測的系統(tǒng)集成設(shè)計及數(shù)據(jù)分析.pdf

1、大型橋梁因具有結(jié)構(gòu)龐大和造價高昂的特點，其坍塌直接影響當?shù)氐慕煌ò踩?、?jīng)濟和社會生活。因此，對橋梁的健康狀態(tài)進行長期的健康監(jiān)測至關(guān)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(jù)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(jié)合企業(yè)合作項目以武漢某大橋為研究對象，針對該橋結(jié)構(gòu)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(guān)數(shù)據(jù)分析進行了研究。
　　 完成了橋梁健康監(jiān)測的系統(tǒng)集成。結(jié)合現(xiàn)有健康監(jiān)測技術(shù)，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(wǎng)絡(luò)和光纖類傳感網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)中的應用方法、監(jiān)測目的、通信協(xié)議與組網(wǎng)方式；采用LabVIEW和Lab Windows/CVI作為軟件開發(fā)平臺，詳細設(shè)計了基于虛擬儀器的橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)口采集、電致傳感網(wǎng)絡(luò)的串口采集、數(shù)據(jù)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(jù)進行了相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。以橋梁的結(jié)構(gòu)應變和溫度信號為例，進行統(tǒng)計學的相關(guān)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