光纤传感网桥梁结构安全监测技术研究与应用.pdf

光纤传感网桥梁结构安全监测技术研究与应用 光纤传感技术国家工程实验室 二〇一三年五月十九日 汇报内容 一、背景现状 二、关键技术研究 三、应用情况 光纤传感技术国家工程实验室 一、背景现状  桥梁是交通领域的重要命脉  国内外时有灾难性的桥梁安全事故发生 武夷山市公馆大桥 阳明滩大桥 钱江三桥  为保障人民生命财产安全及社会安定桥梁结构安全 监测意义重大 光纤传感技术国家工程实验室  基于光纤传感网开展桥梁结构的安全联网监测是发展 趋势，但存在下述难点：  监测需要长期，但传统传感器长期稳定性不佳；  缺乏适应监测需求的多类传感元件及监测手段；  监测结果需考虑大规模信息量的远程传送；  桥梁结构自身所处环境恶劣；  需要传感、计算机、网络、专家系统多学科支持。 光纤传感技术国家工程实验室  光纤光栅传感技术的出现，推动了桥梁结构安全 监测的发展 美国费城在2001年对全 城桥梁使用光纤进行了联网 监测。  但光纤光栅传感器品种 单一，传感到光纤网络到 远程及专家系统方面的研 究还不深入  解调核心技术的垄断也制约着光纤传感技术在桥 梁安全监测方面的研究发展 光纤传感技术国家工程实验室 二、关键技术研究 温度、风速风向、雨量等 大型桥梁监测现场 环境荷载监测 车速、交通量、视频、重载识别 新型光纤传感 车辆荷载监测 等 结构响应监测 应变、温度、索力、位移、预应 传感器 测试手段研发 物理层 力、线形、振动、裂缝等 传感器及数据采集传输系统 数据采集及通信软件 自主研发仪表 数据层 实现了远程监测 数据处理及数据库管理系统 综合数据库管理软件 采集与网络传输 信息层 安全运营及预警报告系统软件 信息处理及应用系统 维修养护决策支持系统软件 健康状况评估专家系统软件 提出了适应不同 应用层 互联网、远程监控 需求的成套监测 及评价方法 信息 统计 远程 状况 养护 费用 预警 灾害 专家系统 查询 分析 管理 评估 决策 分析 报警 处理 光纤传感网桥梁结构安全监测体系框架