橋梁健康監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)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(jià)高昂的特點(diǎn)，其坍塌直接影響當(dāng)?shù)氐慕煌ò踩?、?jīng)濟(jì)和社會(huì)生活。因此，對(duì)橋梁的健康狀態(tài)進(jìn)行長(zhǎng)期的健康監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。而目前由于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的各組成部分之間缺乏數(shù)據(jù)的共享和有機(jī)集成，致使系統(tǒng)缺乏整體性和實(shí)時(shí)性，無(wú)法滿足對(duì)大型橋梁的維護(hù)與管養(yǎng)。為此，研究具有長(zhǎng)期性和實(shí)時(shí)性的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有重大的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文結(jié)合企業(yè)合作項(xiàng)目以武漢某大橋?yàn)檠芯繉?duì)象，針對(duì)該橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求，重點(diǎn)對(duì)橋

2、梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集成、監(jiān)測(cè)信息的采集與相關(guān)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行了研究。
　　 完成了橋梁健康監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)集成。結(jié)合現(xiàn)有健康監(jiān)測(cè)技術(shù)，分別從硬件和軟件兩個(gè)方面，研究橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體方案；研究傳感子系統(tǒng)的組成，詳細(xì)研究電致傳感網(wǎng)絡(luò)和光纖類(lèi)傳感網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)中的應(yīng)用方法、監(jiān)測(cè)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(kāi)發(fā)平臺(tái)，詳細(xì)設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器的橋梁健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊，對(duì)橋梁現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)物理信號(hào)進(jìn)

3、行收集，實(shí)現(xiàn)了基于多線程的光纖類(lèi)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(yù)處理與顯示、存儲(chǔ)和歷史查詢(xún)等功能。
　　 對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。以橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)變和溫度信號(hào)為例，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)性分析，了解信號(hào)間的相互影響及作用；分別采用回歸分析和灰色模型預(yù)測(cè)的方法，對(duì)信號(hào)短期發(fā)展的正常范圍和中長(zhǎng)期發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，做出正確的評(píng)估決策。
　　 本文開(kāi)發(fā)的基于多協(xié)議、多線程的橋梁健康