大型桥梁结构智能预警系统

2015/8/30 15:11:08

测试需求：

　　楼宇、桥梁、隧道、堤坝等大型结构的建筑物在使用过程中，需要对其受外界因素影响时所发生的变化进行监测，这就需要对应力状况、振动响应、车辆荷载等情况下的动态特性进行长期监测。以确保建筑物处于安全使用状态，并及时发出预警信号。某重点大学研究中心需对一大型桥梁进行长期监测，被测信号包括：多种模拟量信号（应力、温度、振动等）和数字量信号（风速仪、应变仪、扰度仪的信号等）。被测信号的数量较多，被测点分布于整个大桥，测点之间分布较远，且与监测中心有一段较长的距离。本监测系统需要专用的采集处理软件。

解决方案：

　　针对大型桥梁结构监测系统的测点多、信号杂、距离远、分布散等特点，该系统的难点是对动态信号的长期稳定、精确的监测，针对该难点利用已成熟的产品技术提出分布式网络化解决方，本测试系统主要由测试前端（传感器、放大器）及数据采集处理两部分构成。　

　　采集中心由TST5105采集器和交换机构成
　　光中继由一对光纤收发器和传输光缆组成。
　　桥梁被测物理量的特性通过不同的传感器获得，经过前端调理后，全部进入并行数据采集设备，进行A/D转换、存储、后处理和输出，该系统所测信号均是长时间实时的动态信号，传感器的选择首先要考虑频响、精度、量程、安装方式和工作条件，采集系统主要考虑采样率、精度、通道数和工作条件。

　　(一)、采集中心采集中心是由TST5105组成的分布式测量系统，TST5105是一台通过以太接口与计算机进行数据交换的便携式远程数据采集器，每台采集是一个独立的本地采集单元，每台采集器在局域网内可作为一个独立的节点来对待，通过上位机进行控制和管理，传输与控制通过TCP/IP协议，非常方便组建分布式测量系统。每台TST5105可同时并行采集8个测试点的数据，一台计算机可以控制16台采集器。实时监测最高采样率每秒25ksps个点，最低采样率为每秒200sps个点（可根据需要向下调整）。可直流供电。采集器之间通过交换机与计算机联接。最终数据从交换机出来，通过光中继后传输到监测中心的专用工控计算机内。

　　本地采集单元信号通过光纤交换机或光纤收发器和其他相应的网络设备组成了远程传输网络，以TCP/IP协议进行高速数据传输，将各种被测信号接入网络监测中心进行统一监测、分析和处理。

系统特点：

　　· 采用网络化动态测试仪器有效提高测试精度，降低现场成本，避免现场布线的难度，与通道数相当的电缆变成了一根普通的网络线。
　　· 网络化设计，高速可靠的数据传输，适于远程监测
　　· 系统采集信号种类丰富，通道扩展方便
　　·系统稳定性好、干扰低

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