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基于labwindows/cvi的斜拉桥健康监测系统-中国土木科技网
PRESTRESS TECHNOLOGY
《 》2011年第5期总第88期
王晓琳 邓年春
(柳州欧维姆机械股份有限公司 广西柳州 545005)
摘 要:基于桥梁健康监测系统的基本构架,采用laibndwsoC/VwI软件开发出一套斜拉桥健康监测系统软件,
其基本模块包括数据采集、GPRS无线传输、数据存储与处理等,并成功地应用于一座斜拉桥工程中,验证
了其有效性。
关键词:斜拉桥 结构健康监测 监测系统 LabWindwso/CVI GPRS
1 概述 装置。系统通过预埋长效传感器,通过RS485总
桥梁是道路交通工程的生命线,确保其安全 线的方式连接到现场工控机,再由GPRS数传模
运营极其重要。为了保证桥梁结构的安全,需要 块与桥梁监控中心服务器建立通讯。再通过以太
进行定期检查。传统的人工检测,存在检查结果 网发布数据,客户通过互联网直接浏览数据。
滞后、劳动强度大、需要封闭交通等局限性。近 2.1 传感器安装及监测部位
期发展的桥梁健康安全自动化监测系统,可与人 根据斜拉索的结构特点,需要对桥梁的关键
工检测形成一个相互互补的系统,得到了大家的 部位预埋传感器。
重视。桥梁健康安全自动化监测系统,是一个以 2.1.1 斜拉索索力监测
桥梁结构为平台,应用现代传感、通信和网络技 斜拉索是缆索支承桥梁的核心构件,起着牵
术,集结构监测、环境监测、交通监测、设备监 一发而动全身的作用。主梁及汽车荷载均由拉索
测、综合报警、信息网络分析处理和桥梁养护管 承担,它是特别容易产生疲劳和腐蚀损伤的构
理等功能为一体的综合监测系统。它可以实时监 件,其寿命往往比桥梁其他构件的寿命都短。有
测桥梁在各种环境、荷载等因素作用下的响应, 资料显示斜拉索的损伤与斜拉索索力变化有关,
为桥梁养护管理提供科学依据,有利于提高桥梁 因此准确及时掌握拉索的内力及其变化特征,可
的整体管理水平,并能及早发现桥梁病害,使结 以推测全桥结构受力的变化,因此监测至关重
构得到及时恰当的维修,能够最大限度地保障桥 要。本系统采用磁通量传感器监测所有拉索索
梁安全运营,并延长桥梁使用寿命。文中基于桥 力,重要位置拉索纳入自动化监测系统,其余的
梁健康监测系统的基本构架,使用美国N公司的I 为人工巡检预留检测接口。磁通量传感器直接监
虚拟仪器编程语言LaWbindso/VwC对斜拉桥监测I 测拉索的物理状态,且具有抗干扰能力强、测量
系统进行总体功能设计和软件编程。 精度高、长期稳定性好、坚固结实、使用寿命长
2 监测系统硬件的构架 等优点,很适合斜拉索索力监测。
桥梁健康监测系统首先是在桥上埋设一些长 2.1.2 应力应变及温度监测
效性传感器,建立自动化数据采集管理系统,自 结构应力是判断结构安全最直接的指标,结
动实时获取结构状态参数;结合自动化监测数据 构亚健康状态往往将导致应力超限或应力异常重
和人工巡检情况,综合评价桥梁安全,为桥梁养 分布,所以对于应力的异常变化应给予足够的重
护决策提供建议。 视,并结合环境、变形等其它监测结果来综合判
桥梁健康监测系统硬件主要包括传感器、数 定结构状态是否处于安
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