南充中上壩嘉陵江大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、在中國國民經(jīng)濟快速發(fā)展的進程中，交通產業(yè)發(fā)揮著重要作用。在我國陸地交通運輸網(wǎng)絡中，各類橋梁使公路、鐵路等跨越峽谷、江河等自然障礙，并使其得以快速延伸，是其連接環(huán)節(jié)的關鍵部件。近些年在我國乃至外國，各類橋梁在運營期間發(fā)生垮塌的事件屢見不鮮，給廣大人民造成了重大生命財產損失，同時伴有十分惡劣的社會影響。近些年來，在我國橋梁垮塌重大事故呈上升趨勢，為從發(fā)生的根源上遏止事故快速發(fā)展，迫切需要引入有效的橋梁監(jiān)測方式。目前，橋梁安全的主流監(jiān)測技術為

2、虛擬儀器監(jiān)測，但是，很多橋梁還基本上處在人工監(jiān)測或無人監(jiān)測階段，完全沒有辦法適應現(xiàn)代各類橋梁監(jiān)測體系的發(fā)展需要。在將來，各類橋梁安全保障的發(fā)展方向必然是橋梁健康系統(tǒng)，橋梁健康系統(tǒng)將對安全運行、結構監(jiān)測提供重要信息和參考依據(jù)。
　　本文將深入具體項目工程中，對運營中的橋梁進行自動化監(jiān)測健康研究，以美國國家儀器有限公司研發(fā)的PXI總線平臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為基礎，對市場各類傳感儀器和數(shù)據(jù)采集儀器進行對比，從中找出各類設備的優(yōu)勢，研究與實現(xiàn)橋

3、梁健康分析系統(tǒng)。
　　橋梁在運營過程中會受到各種方式的撞擊，乃至受到地震，橋梁結構龐大，各處會產生不同響應，這就要求運行中的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，能以最短時間做到同步采集高分辨、高精度的狀態(tài)信號并實現(xiàn)有效傳輸。南充中上壩嘉陵江大橋將采用分布式監(jiān)測的特點，在本文涉及項目中將采用美國國家儀器有限公司生產的8通道24位的動態(tài)信號采集模塊PXI-3346來完成動態(tài)同步信號加速采集。PXI-3346能夠為信號提供最高、最嚴格的同步精度——高達皮

4、秒級，但將受限于物理連接線纜的長度等特點和其多卡同步的條件，充分分析GPS無線同步與有線傳輸介質特點后，從中找出能結合本項目工程監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)同步傳輸方法。運用CPLD來驅動光纖實現(xiàn)收發(fā)同步時鐘電路設計，有效進行處理并驗證同步采集數(shù)據(jù)。
　　南充中上壩嘉陵江大橋項目將建設成為無人值守自動橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)。虛擬器技術將起重要的作用，其核心為軟件開發(fā)，本文將軟件系統(tǒng)分為傳感器現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)程序、數(shù)據(jù)安全中心、結構分析測評系統(tǒng)三部分

5、。傳感器現(xiàn)場采集程序部分包含數(shù)據(jù)采集任務、數(shù)據(jù)分析任務、數(shù)據(jù)存儲傳輸；而數(shù)據(jù)中心軟件包含數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)顯示等任務；橋梁結構評測系統(tǒng)包括報警數(shù)據(jù)安全級別的自動識別和解析。在完成任務分析后，本文選擇了美國國家儀器有限公司的LabVIEW作為本系統(tǒng)的開發(fā)語言，利用它對系統(tǒng)各部分的功能進行設計和創(chuàng)新。文中著重研究了如何實現(xiàn)和操作數(shù)據(jù)儲存以及數(shù)據(jù)傳輸，首先，對于數(shù)據(jù)存儲主要是通過LabVIEW操作數(shù)據(jù)庫軟件Microsoft SQLSE