基于FBG传感的水下潜器结构健康监测系统

水下盾构隧道结构健康监测系统对于指导水下盾构隧道运营期维护管理工作具有重要意义。探讨大型水下盾构隧道结构健康监测系统的组成、监测重点、系统设计要点、数据管理模式等关键问题,并将其应用于南京扬子江隧道结构健康监测系统的构建。基于监测系统几个月的监测数据,分析水下盾构隧道结构随外载环境变化的响应规律。建立基于在线监测数据的隧道运营安全状况的实时模糊综合评价模型,其中采用三标度法确定权重,采用正态分布型函数确定隶属度,最终实现了对南京扬子江隧道结构健康状况的实时评价和预警。研究方法与思路对类似工程具有借鉴意义。

设计了一种基于无线传感器网络的结构健康监测系统,提出了一种结合层次拓扑结构的无线传感器网络、有线internet网络以及无线cdma1x网络的组网方案,并对光纤光栅传感器的特点进行了分析,加强了系统的可靠性和安全性,提高了数据传输质量,扩展了系统的应用范围。

结构健康监测是指对工程结构实施损伤监测和识别,结构健康监测系统通过分析部署在建筑结构中的传感器回传数据来观察建筑结构随着时间的推移而产生的变化,以建筑的特征值分析比对来确定建筑结构的健康状态；一般在分布式系统中,数据的储存和处理都是在本地的服务器上进行的,数据可输出打印以实时观察,同时数据也可以保存在软盘上。通过互联网途径进行传输主要是基于互联网有更快,更便捷的数据访问。因为一般的计算机都有数据存储和数据分析的能力,所以不要求服务器有过高的性能,因而在价格上有相当的优势。这种类型的网络可以适应和满足用户的需求,同时允许他们共享网络数据,资源和服务。在分布式网络中使用计算机既能够作为独立的系统在局域网中运行,也能够接入互联网以得到更强大的网络功能

本文主要通过传感器网络技术,将温度传感器、应变传感器、位移传感器等与动态称重系统进行系统集成,完成了对桥梁结构的安全监测,及时发现桥梁损伤,为桥梁维护管理提供技术依据,辅助桥梁日常交通管理,确保了桥梁的安全运营。本文主要对系统的整体架构、传感器网络系统、数据采集系统及软件系统的设计进行详尽的阐述。本文的论述,给桥梁工程领域提供了很好的健康监测应用案例,对从事该领域的工程技术人员具有重要的参考意义。

对fbg(光纤布拉格光栅)应变传感器进行了抗电磁干扰、抗零飘、可重复性等性能测试,并与传统的电阻应变片做了对比,验证了其可靠性.通过混凝土模型拟静力试验,验证了fbg传感技术的实用性和可行性.最后,以东海大桥主航道桥为工程背景,进行了fbg传感技术在大型桥梁健康监测中的应用研究.结果表明,fbg传感技术能满足大跨径桥梁结构监测的需要.

桥梁结构健康监测目前越来越受到重视和关注.本文提出了一种基于无线传感器网络的桥梁结构健康检测系统的测试平台设计方案.对该测试平台设计方案的仿真结果表明,在桥梁结构健康监测系统的调试和探索阶段,用带有能为传感器节点提供能量和有线通信的网关节点的分层传感网系统来替代一个只配备大容量电池的简易无线传感器网络是可行的.

结构健康监测(简称shm)是指利用现场的无损传感技术,通过包括结构响应在内的结构系统特性分析,达到监测结构损伤或退化的目的。传统传感器下的健康监测系统普遍存在着稳定性与耐久性差、抗干扰性(包括电磁、噪音、光强)差、布设工艺复杂、成活率低等缺点,也是土木工程界迫切需要解决的难题。本文将光纤光栅传感器引入健康监测系统的传感系统,为解决这一难题指明了新的思路,并在实践中得到有效验证。

由于光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、尺寸小、容量大、准分布式测量,并且可以实现远距离长期监测与传输的特点,其在结构健康安全监测中得到日益广泛应用。文中论述了在大型装卸设备翻车机中引入结构健康安全监测的必要性,概述了光纤光栅传感技术的基本原理,并以翻车机为例,介绍结构健康安全监测系统的应用及关键技术,包括温度补偿、基于有限元分析的测点分布、数据采集与处理和安全预报警。

结构健康监测意味着一个可靠的系统有能力监测和解释由于损伤引起的结构中相应的变化,结构健康监测技术的发展,要求能够对被监测对象进行在线实时监测;针对很多承受复杂力学环境的被监测结构,提出了一种基于嵌入式系统pc104的远程结构健康监测系统,对pc104的应用特点进行了描述,阐述了系统软、硬件的设计思想和具体实现,并基于串行通信技术,采用主从机模式构建了分布式无线远程监测系统,最终达到了远程监控的目的,实现了系统的在线实时监测。

常规的无线传感器网络通过支持任意两点之间的通信,实现相距多跳的节点之间通信,然而在节点密集布设情况下,任意两点之间的通信会导致数据重叠,进而造成有限带宽资源的浪费.基于新型树状结构的无线传感器网络利用业务的方向性特点,在桥梁结构健康监测系统中,把节点构造成以传感器节点-汇集节点-基站节点的深度为二的树,数据按照业务方向进行传输,可以有效减少资源浪费,提高通信效率.文章对传感器节点在桥梁结构健康监测系统中的定位问题进行了研究并给出了解决方案,提出通过两种休眠调度方法来减少节点及网络的能量消耗;通过对汇集节点的数据聚合模型的研究,给出分布式数据处理能有效减少数据通信量的结论;通过对基站节点的网络协议转换的研究,来实现大规模无线传感器网络的组网与应用.最后对.net构架和开发语言的特点进行了说明.

针对渗压自动化监测系统运行环境恶劣、可靠性要求高的特点，设计了基于振弦式传感器的大坝渗压自动化监测系统。该系统的硬件部分以lpc2368fbd为主控制器，集数据采集、数据存储、数据显示、电源管理于一体。阐述了振弦式传感器的工作原理与特性；介绍了大坝渗压自动化监测系统的硬件、软件结构和设计思想；详细分析了数据采集电路的设计原理与实现过程。将该系统样机在实验室进行了测试和试运行，频率测量精度达±1％；信号和电源防雷击和抗电磁干扰功能强；具有lcd液晶显示功能，可直接显示采集数据，且体积小、造价低，适应现场恶劣环境。

针对渗压自动化监测系统运行环境恶劣、可靠性要求高的特点,设计了基于振弦式传感器的大坝渗压自动化监测系统。该系统的硬件部分以lpc2368fbd为主控制器,集数据采集、数据存储、数据显示、电源管理于一体。阐述了振弦式传感器的工作原理与特性;介绍了大坝渗压自动化监测系统的硬件、软件结构和设计思想;详细分析了数据采集电路的设计原理与实现过程。将该系统样机在实验室进行了测试和试运行,频率测量精度达±1%;信号和电源防雷击和抗电磁干扰功能强;具有lcd液晶显示功能,可直接显示采集数据,且体积小、造价低,适应现场恶劣环境。

土木工程结构健康监测的研究是近年来国际学术研究的热点问题之一，涉及许多不同的研究领域，如数据采集系统、信号处理、结构分析等。土木工程智能健康监测与诊断系统由传感元件、信号采集、信号传输与处理、健康诊断与安全评估、结果输出等部分构成。引入智能传感器、信息融合、故障诊断、结构损伤探测理论等对结构健康监测与诊断系统进行简单介绍。

目前,针对沿海港口码头健康监测技术的研究较少。文章根据沿海港口高桩码头结构特点及其所处环境的特殊性,分析了沿海高桩码头结构的受力特点,提出了高桩码头结构的健康监测指标,构建了基于光纤光栅传感器的沿海高桩码头结构的健康监测系统;并依托天津港某高桩码头前承台的标准结构段设计了相应的结构健康监测系统,提出了相应监测的实施方案、传感器选型及性能参数,给出了数据采集与传输子系统的实现技术及相关指标。

目前,针对沿海港口码头健康监测技术的研究较少。文章根据沿海港口高桩码头结构特点及其所处环境的特殊性,分析了沿海高桩码头结构的受力特点,提出了高桩码头结构的健康监测指标,构建了基于光纤光栅传感器的沿海高桩码头结构的健康监测系统;并依托天津港某高桩码头前承台的标准结构段设计了相应的结构健康监测系统,提出了相应监测的实施方案、传感器选型及性能参数,给出了数据采集与传输子系统的实现技术及相关指标。

针对传统建筑结构健康监测系统的通过导线连接到数据采集设备而存在的性价比低、远距离数据传输能力较弱、灵活性差等问题,本系统通过箔式金属应变片电桥测量电路性能试验,利用zigbee无线传感网络、微传感器、微信号处理等技术,进行节点的软硬件设计,并结合gprs技术实现远程传输。实验数据表明,本系统能较好地满足建筑墙体健康在线监测的要求。

该文基于无线传感器网络的结构健康监测系统远程工作站软件的设计与开发,实现传感器数据在工作站中的存储、显示、分析和查询等,满足了无线传感器网络在结构健康监测系统中的应用,具有较高的实用价值。

详细阐述光纤光栅传感器的结构及布拉格光纤光栅传感器的工作原理。重点介绍结构健康监测系统构成、光纤光栅传感器系统的信号处理、安装等方面问题;展望光纤光栅传感器在结构健康监测领域中的前景。

超高层结构健康监测系统概述——超高层结构健康监测越来越受到国内外工程界的重视，但由于其起步较晚，并且其结构体系与桥梁或普通建筑存在较大区别，相关技术相对不够成熟。文中首先，介绍超高层结构健康监测的重要性、发展历程、特点以及应用情况；然后，综合...

在分析桥梁健康监测系统功能和特点的基础上,针对现有桥梁健康监测系统监测、诊断与评估、控制与维护管理等功能模块间缺乏足够信息交流和协作以及现有监测系统智能化程度不高的问题,在桥梁健康监测引入多智能体进行了研究,提出了基于多智能体的智能桥梁健康监测系统模型,设计了基于多智能体的智能桥梁健康监测系统软件体系结构,并介绍了基于多智能体技术构建的监测、诊断与评估、控制与维护管理集成的智能桥梁健康监测系统的实现。应用结果表明,基于多智能体的智能桥梁健康监测系统能有效改善监测、诊断与评估、控制与维护管理之间的隔离状况,提高系统的综合性能。

理论依据瑶岭隧道左线b段全长790m,隧道主要穿越强分化-微分化泥岩,其中强风化泥岩灰青色,层状构造,节理裂隙发育,岩芯呈碎块状,岩体呈碎裂状松散结构。微风化泥岩灰青色,层状构造,岩体呈中厚层结构。地下水主要为基岩裂隙水,雨季可沿节理渗入隧道出现潮湿或滴水现象。洞口段为沟谷斜坡地貌,坡积土埋深3～4m,洞身最大埋深达123m。

本文介绍了桥梁养护巡检与健康监测系统的概念、发展现状、存在的不足。指出了这两个系统融合的意义,并结合东海大桥、苏通大桥、南京长江三桥为例加以分析。另外还分析了两个系统信息融合面临的挑战,并提出应对策略。