全光纤轻量化桥梁结构健康监测系统采用光纤光栅传感技术,光纤光栅传感技术在桥梁结构安全监测中具有自身特殊的传感特点及优势:
(1)实时性监测:可实现全年24小时不间断在线监测,响应时间小于1秒,保证监测设备处于实时监控状态,降低事故率。
(2)非电量本质安全作为被动光学器件,集传感与传输于一体的光纤光栅材料介质是绝缘体,具有较高的绝缘性,光纤光栅传感器本身无源,监测现场无需供电,本质安全。
(3)传感系统稳定可靠:系统抗干扰能力强,全光纤测量及信号传输,不受强电场和强磁场的干扰;光纤光栅利用波长进行编码,实现了精确式测量,具有自校正功能,使用过程中不会产生零点漂移,不需要重新标定,不受光波的频率特性影响和各种光强起伏引起的干扰;且传感器探头和传输光缆釆用特殊封装材料和方式,避免物理外力拉拽损坏。 有线传输设备通常采用以太网或RS485通信协议,无线传输设备则采用无线通信技术,如蓝牙、WiFi、LoRa等。安徽桥梁结构健康监测系统如何收费
结构损伤识别是结构健康监测系统的关键点,无锡智泰柯云传感科技的结构健康监测系统可通过以下四个层次来进行结构损伤识别。
层次I:损伤判断(确定结构是否发生损伤)。层次I是损伤识别的首要任务,只有正确地区分出结构正常状态和异常状态,才使后续的损伤定位和程度识别具有实际意义。现有损伤识别领域的研究对层次I进行的工作多、进展大,在工程实际中的运用效果好。
层次Ⅱ:损伤定位(确定结构发生损伤的位置)。层次Ⅱ是损伤识别的关键环节,其目的是识别出结构具体的损伤构件或损伤的大致区域。结构的损{置一旦确定,便可大幅缩小层次Ⅲ的计算范围、大幅减低层次Ⅲ的计算误差。
层次Ⅲ:损伤定量(确定损伤的程度)。层次Ⅲ是在层次Ⅱ确定结构发生损伤位置的基础上,通过相关计算方法或其他手段对结构构件或区域的损伤程度进行定量分析。通常需要结合结构有限元模型或者模型试验才能在某些情况下实现。
层次Ⅲ的损伤识别。层次Ⅳ:损伤预后(确定结构剩余寿命)。层次Ⅳ重点关注损伤发生后的结构状态评估与剩余寿命预测,需要在前述三个层次的基础上,进一步明确损伤机理,合理预测外界因素(如温度、湿度和荷载等),并结合断裂力学、材料疲劳寿命等才能实现。 桥梁结构健康监测系统招商加盟结构健康监测系统主要由传感器、数据采集器、数据传输设备、数据处理软件等组成。
桥梁主要承载构件受力性能直接关系到桥梁的承载能力,目前对斜拉索索力、杆拉力等的检测方法有如干斤顶压力表法、压力传感器法和斜拉索振动频率法等,其中用环境随机振动法测定拉索的振动频率比较简单易行且有足够的测量精度。另外磁弹仪装置也可以直接测量斜拉索或吊杆中的钢丝应力,其基本原理是将被测钢丝作为一种导磁材料,其磁通量随材料中应力水平的变化而不同。
桥梁结构的动力特性是指桥梁结构固有振动频率、振型及各阶振动的阻尼比。它取决于结构本身的材料特性及结构的刚度、质量以及它们的分布规律。结构自振特性的测试方法有许多种,如机械阻抗法、主模态法和环境随机振动法等。其中环境随机振动法具有不需对桥梁进行专门激振的优点,在具有高灵敏度和高分率的设备的前提下,成为目前采用的方法。
监测项目
(1)结构温度地区平均温差为6-9℃。温差可达到20-25℃,温差较大,并且地区日照较强,结构阳面、阴面温差较大。结构温度对桥内力分布影响较大,需对结构温度场及温度梯度重点观测,防止温度作用下桥梁变形严重等危险。
(2)主梁挠度主梁的挠度值不仅反映了梁体刚度的大小,也是桥梁结构整体工作性能的直观表现。为了掌握主梁线形变化情况,须对主梁典型截面的挠度进行监测。
(3)结构应力结构应力是桥梁受力状态的直观体现,是衡量构件材料安全性能的重要指标。混凝土结构在温度、荷载和桥墩沉降等因素综合影响下容易出现疲劳损伤,混凝土梁在温度、荷载和支座沉降等因素综合影响下容易出现裂缝,影响结构承载力和耐久性。
(4)动力特性及响应风载和荷载作用下容易引起桥梁振动,振动过大会影响地铁安全,影响结构的安全性。
(5)梁端位移梁端脱空是梁体发生的倾覆的前提,往往是由于过大的爬移和扭转造成,为了确保梁体在运营过程中支座不出现脱空现象,对梁端位移进行监测。
(6)桥墩监测梁桥,桥墩是支撑主梁的主要受力部件,桥墩的安全至关重要,对桥墩的倾斜和周围车辆的行车安全进行监测。 安装在结构物上的传感器、数据采集器、通信设备等组成的系统,实时监测结构物的振动、应力、变形等参数。
目前国内外桥梁结构健康监测系统由桥梁施工监控产品演化而来,采用传统的电子式传感器较多,集中在小微企业较多,较大的公司目前只有北京基康仪器股份有限公司、武汉理工光科股份有限公司。其中基康仪器股份有限公司【股票代码830879】创立于1998年,是一家专业从事智能监测终端的研发、生产与销售,同时提供安全监测物联网解决方案及服务的****,产品主要用于工程安全监测及野外环境监测领域。历经多年不断的发展进步,公司于2014年完成股份制,并在全国中小企业股份转让系统正式挂牌上市。基康仪器股份有限公司专业从事振弦式传感器的开发,市场主要集中在水利行业。武汉理工光科股份有限公司于2000年8月成立,由武汉理工大产业集团有限公司联合武汉钢铁(集团)公司、北新建材股份有限公司、湖北双环科技开发投资公司等上市公司和社会企业共同发起设立,是以生产经营新一代光纤传感系统系列产品以及相关仪器仪表器件研制、开发、生产、销售为主营业务的****。理工光科专业从事光纤光栅温度传感器的开放,市场主要集中在隧道、油罐消防行业。其他公司均为小微企业较多,主要从事传感器的开发。因此,本公司在桥梁行业的竞争力比较可观。数据传输设备是用于将采集到的数据传输到数据处理中心的设备,常用的有有线传输设备和无线传输设备。江西高铁结构健康监测系统维修
数据采集器还可以对采集到的数据进行滤波、放大、校准等处理,以提高数据的准确性和可靠性。安徽桥梁结构健康监测系统如何收费
桥梁结构健康监测价值体现,我们初步总结有以下几个方面:1、提高桥梁管养效率,包括快速实现桥梁状态的评估和分析,及时发现病害源或桥梁运行异常情况,指导管养;通过交通监测,辅助超限车管控,预测桥梁结构损伤和寿命;价值体现2是提升桥梁管理科技品质与质量,包括建立完备的桥梁数字化档案,提高桥梁作为交通设施的智能化管理水平,随时远程掌控桥梁性能和工作状态,提高数据监测的精度;价值体现3是加强抗灾应急能力,包括及时发现并监测突发灾害等特殊事件的发展变化,记录完整的突发事件过程,便于时候评估处理;价值体现4是推动行业发展,通过对桥梁健康监测系统的研究,推动了物联网、大数据、云计算等先进信息化技术在桥梁工程中的应用。安徽桥梁结构健康监测系统如何收费