橋梁健康檢測數(shù)據(jù)采集及其技術(shù)實(shí)現(xiàn).pdf

1、橋梁健康檢測數(shù)據(jù)采集包括對橋梁進(jìn)行幾何形態(tài)、結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力、索力、預(yù)應(yīng)力、荷載、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等各方面測量量的數(shù)據(jù)采集，本文主要對橋梁運(yùn)營階段進(jìn)行應(yīng)變數(shù)據(jù)采集并介紹其相關(guān)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。為了我們的工作更具有意義，并保證相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)能在橋梁健康檢測工作中得到應(yīng)用，設(shè)計(jì)開發(fā)了一個適應(yīng)于橋梁復(fù)雜測試環(huán)境，具有高精度、高速率、抗干擾能力強(qiáng)、通道多、同步采集且穩(wěn)定可靠的應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)由應(yīng)變傳感器、數(shù)據(jù)采集器、無線網(wǎng)橋和遠(yuǎn)程監(jiān)控終端組成。應(yīng)變傳感器在

2、測量現(xiàn)場接收應(yīng)變信號，對于應(yīng)變片的選型，我們依據(jù)現(xiàn)場考察橋梁應(yīng)變測量結(jié)構(gòu)并對其有可能的勞損分析作出正確的選擇;數(shù)據(jù)采集器接收經(jīng)應(yīng)變傳感器轉(zhuǎn)換的電壓型信號，系統(tǒng)可通過三種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集:
　　1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，基于MATLAB強(qiáng)大的數(shù)據(jù)圖像處理能力和檢測現(xiàn)場長時間無人值守的特殊情況;將SD卡實(shí)時存儲采集數(shù)據(jù)兼容到本系統(tǒng)，全天侯實(shí)時存儲數(shù)據(jù);通過數(shù)據(jù)導(dǎo)出，在MATLAB平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)圖像分析;
　　2）系統(tǒng)通過以太網(wǎng)接口直接與P

3、C機(jī)（個人電腦）相連接，我們可以通過PC機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時采集分析;
　　3）通過無線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程無線傳輸;從遠(yuǎn)程監(jiān)控終端獲取橋梁健康檢測應(yīng)變數(shù)據(jù)。
　　本文對橋梁健康檢測的技術(shù)實(shí)現(xiàn)有:
　　1）應(yīng)變電橋的性能優(yōu)化;主要解決由電源、長導(dǎo)線阻抗，容抗造成的對電橋的干擾;
　　2）微應(yīng)變信號變送的設(shè)計(jì)與測試;實(shí)現(xiàn)對微應(yīng)變信號有效倍數(shù)放大和濾波，為系統(tǒng)后期數(shù)據(jù)變送鋪墊基礎(chǔ);
　　3）多通道橋梁微應(yīng)變信號采集的設(shè)計(jì)

4、與測試;設(shè)計(jì)24位高分辨率高精度A/D轉(zhuǎn)換器，采集并數(shù)字化有效變送后的多通道有效模擬信號。
　　4）雙RAM數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);基于雙RAM緩沖數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用背景及硬件邏輯語言實(shí)現(xiàn)方法，系統(tǒng)使用該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要考慮到系統(tǒng)需要大容量存儲橋梁測量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)輸出。
　　系統(tǒng)采用的微處理器是基于ARM7內(nèi)核的32位微處理器LPC2378，主要控制配置應(yīng)變測量中前端模擬輸入信號的放大倍數(shù)、采集頻率、濾波等;并與A/D