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基于物联网的三维桥梁与建筑物在线健康监测系统

基于物联网的三维桥梁与建筑物在线健康监测系统
基于物联网的三维桥梁与建筑物在线健康监测系统

Howsky3D桥梁与建筑物三维健康监测系统在三维可视化信息管理的基础上,通过通讯网络和各种传感器采集建筑结构健康信息(应力、位移、加速度等)和环境安全信息(视频、消防、防盗),将这些数据实时传输给中心控制系统加以监控,按照事先确定的评估方法与反应限值,即时地评估建筑物的结构健康和环境安全状况。

精细的建模使得三维构件一目了然,不仅能看到桥梁各构件的结构及关系,且能透视内部传感器。

传感器将实时采集到的数据传回中心机房,中心机房可根据得到的实时数据经过分析处理,输出分析报表。

与实时视频监控系统结合,

健康状态监测诊断与远程服务

中国煤科 C C T E G 机电设备健康状态监测诊断与远程服务系统 中国煤炭科工集团信息服务中心 北京天地龙跃科技有限公司

汇报提纲公司介绍 1 系统概述 2 系统架构 3 系统功能与技术实现 4 典型应用案例 5

一、公司介绍 北京天地龙跃科技有限公司(简称“天地龙跃”)是隶属于中国煤炭科工集团有限公司的全资子企业,成立于2004年9月,2016年挂牌成立集团公司信息化服务中心。公司现有职工将近60人,从事软硬件产品开发的工程技术人员达到员工总数的85%以上,其中拥有硕士和博士学历的技术人员高达90%。 煤机电子商务平台在线监测与远程诊断 一体化云服务平台3DGIS智慧矿山技术平台 集团级管理信息化平台

公司介绍 系统概述 1 系统架构 3 系统功能与技术实现 4 典型应用案例 5 汇 报 提 纲 2

?以经验为主,优化设计缺乏数据支撑 ?产品缺陷缺乏问题追溯手段 ?备件生产供应缺乏设备使用状况统计 ?没有稳定的专家团队 作为技术支撑,没有 专业分析诊断系统作为手段;运维人员成为“救火队员”,疲于应付各类设备问题 1 2 3 4 ?不能及时掌握设备运行状态信息 ?非计划停机多,维修资源消耗在故障抢修 设计 生产 使用 运维 存在问题:缺乏统一的设备运行数据共享与应用平台

促进企业从制造向“制造+服务”的转型升级 用户精准服务 成本精准控制 提升产品品牌形象 业务拓展提供数据支撑 ?提高为用户的服务质量 ?提高设备的生产效率和使用可靠性 - 预测性维护指导 - 维护人员及时了解设备故障与提供处理方案 - 被动服务--主动服务 ?有计划的安排设备停机维护时间 ? 大幅度缩短维修时间,降低维护成本 -售后服务、配件销售、大修、再制造、融资租赁等业务 设备监测诊断与远程服务 系统提供强大的信息采集与数据应用平台,为异地服务、设备健康诊断与评估、配件销售与配送、服务人员维护以及客户咨询提供有效的远程支持手段。

桥梁健康监测系统设计

桥梁健康监测系统设计《物联网》课程设计 班级: 成员: 指导老师:

摘要 桥梁因造价昂贵,服役时间长且维系人们的生命安全而倍受关注。为了避免因难于察觉结构和系统损伤引发灾难性的突发事故,桥梁结构健康监测受到了全世界的广泛关注。为保证桥梁结构的安全性、适用性和耐久性,减少或避免人民生命和国家财产的重大损失,保障公路交通运输网络的安全畅通,为这些大跨径桥梁构建健康与安全监测系统,加强对桥梁健康状况的监测和评估,促进国民经济繁荣和发展具有重要意义。本文设计了一种包括嵌入式处理中心,Zigbee传感器网络,GPRS 数据传输系统和信号处理及分析系统的智能桥梁健康监测数据采集系统。

目录 摘要 (1) 一、研究意义 (2) 二、总体设计方案 (3) 2.1 桥梁健康监测的基本内涵 (3) 2.2 桥梁健康监测系统的监测内容 (4) 2.3 桥梁健康监测选用方法 (4) 2.4总体设计流程图 (6) 三、硬件电路 (7) 3.1器件选用 (7) 3.1.1 传感器选择 (7) 3.1.2 无线传感器网络节点选择 (7) 3.1.3 主控制器选择 (9) 3.2电路设计 (9) 3.2.1 Zigbee网络架构选择 (9) 3.2.2 数据远程传输 (11) 四、软件流程图 (13) 4.1协调器的软件设计 (14) 4.2路由节点软件设计 (14) 4.3终端节点的软件设计 (15) 4.4主控制器软件设计 (16) 4.5上位机程序结构及界面 (18) 4.6振动分析性能 (18) 五、总结 (19) 一、研究意义

交通是经济的命脉,而桥梁则是交通工程的枢纽。然而桥梁在建造和使用过程中,由于受到环境、有害物质的侵蚀,车辆、风、地震、疲劳、人为因素等作用,以及材料自身性能的不断退化,导致结构各部分在远没有达到设计年限前就产生不同程度的损伤和劣化。这些损伤如果不能及时得到检测和维修,轻则影响行车安全和缩短桥梁使用寿命,重则导致桥梁突然破坏和倒塌。为保证桥梁结构的安全性、适用性和耐久性,减少或避免人民生命和国家财产的重大损失,保障公路交通运输网络的安全畅通,为这些大跨径桥梁构建健康与安全监测系统,加强对桥梁健康状况的监测和评估,促进国民经济繁荣和发展具有重要意义。 二、总体设计方案 2.1 桥梁健康监测的基本内涵

桥梁安全预警监测系统解决方案

桥梁安全预警监测系统解决方案 2012年12月

目录 1. 项目概述 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1. 项目背景------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.2. 项目目标------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2. 总体设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 2.1. 建设原则------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 2.2. 方案说明------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2.3. 系统架构------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 2.4. 总体功能------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3. 技术方案 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 3.1. 桥梁裂缝监测 ------------------------------------------------------------------------------------------ 7 3.2. 桥梁防撞监测 ------------------------------------------------------------------------------------------ 8 3.3. 桥梁周边环境监测------------------------------------------------------------------------------------ 8 3.4. 设备防盗监控 ------------------------------------------------------------------------------------------ 9 3.5. 网络传输------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 3.6. 监控中心----------------------------------------------------------------------------------------------- 10 4. 系统实现 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 4.1. 设备选型----------------------------------------------------------------------------------------------- 10 4.2. 软件部署----------------------------------------------------------------------------------------------- 16 5. 实现措施 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 5.1. 实施准备----------------------------------------------------------------------------------------------- 17 5.2. 实施人员----------------------------------------------------------------------------------------------- 18 5.3. 实施设备----------------------------------------------------------------------------------------------- 18 5.4. 实施方案----------------------------------------------------------------------------------------------- 18 6. 供货范围 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19

桥梁健康监测答案

第1题桥梁健康监测的主要内容为() A、外部环境监测,通行荷载监测,结构关键部位内力监测,结构几何形态监测,结构自振 特性监测,结构损伤情况监测等; B、风载、应力、挠度、几何变位、自振频率; C、外观检查、病害识别、技术状况评定; D、主要材质特性、承载能力评定。 第2题对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为 () A、风速、风向; B、温度; C、湿度; D、降雨量; 第3题通行荷载监测重点关注参数为() A、通行车辆尺寸和数量; B、通行车辆的轴重和轴距,交通流量; C、大件运输车辆; D、超限运输车辆。 第4题下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容 () A、斜拉桥索力; B、梁式桥主梁跨中截面应力; C、钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力;

D、、梁式桥桥墩内力。 第5题下列哪项不是结构几何形态主要监测内容 () A、连续刚构桥的墩底沉降; B、连续梁桥的主梁挠度; C、系杆拱桥的吊杆伸长量;拱桥 D、斜拉桥墩(塔)顶偏位。 第6题某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势,表明该桥() A、刚度增大,振动周期变长,技术状况好; B、刚度增大,振动周期变短,技术状况好; C、刚度降低,振动周期变长,技术状况变差; D、刚度降低,振动周期变短,技术状况变差。 第7题结构损伤监测内容不含() A、损伤部位、范围; B、、损伤类型; C、损伤开展情况; D、损伤原因。 第8题下列不属于桥梁健康监测使用的环境监测设备的是 () A、风速仪;

B、风向仪; C、雨量计和蒸发计; D、温度传感器。 第9题下列不属于通行荷载监测指标的是() A、轴载荷; B、轴数、轮数; C、车速; D、车辆高度。 第10题对于已建成的斜拉桥,适宜采用下面哪种方式进行索力监测() A、电桥式压力环; B、振弦式锚索计; C、光纤式锚索计; D、采用振动法安装加速度传感器测定。 第11题对于连续刚构桥主梁挠度监测适宜采用的方法和设备为() A、布置水准测点,定期进行主梁线形测量; B、建设GPS测点,在线进行线行测量; C、基于连通管原理,在线采用静力水准系统监测; D、布置测点,采用全站仪进行测量。 第12题对于大跨径桥梁的动力特性监测,下列说法正确的是()

人体健康检测器

东华理工学院长江学院毕业设计(论文) 题目:人体健康监测器 英文题目:Monitoring human health equipment 学生姓名:邵锦 班级:023122 指导教师:黄永忠 专业:机电系自动化

二零零二六年六月

摘要 随着现代人生活节奏的加快以及生活质量的提高,人们对自身健康状况越来越关注,人们希望能随时、简单、方便的对身体进行检查,因此,一些体积小的便携式或者家用的健康监测装置,比如:体温表、电子血压计等由于操作简单,受到人们的欢迎。但是,这些装置大多功能单一,如果需要随时对多种健康指标进行监测,必须随身携带多种监测装置,给使用者带来了麻烦。 本设计是一种随身携带的监测人体健康的仪器。包含了一个或多个传感器,模/数转换器将采集的信号转换为数字信号发送给中央处理单元:中央处理单元将数字信号转换为人体健康数据,通过显示器等外部设备显示给用户。它综合了一系列单一健康监测器的功能,可同时对人体的体温、血压和脉搏进行监测,让用户随时了解自己的身体状况 关键词。 A/D574转换器芯片、INA102集成仪表用放大器、8279芯片、8031芯片 Summary Along with modern people rhythm of life quickening as well as quality of life enhancement, the people more and more pay attention to own state of health, the people hoped can as necessary, simple, convenient carry on the inspection to the body, therefore, some volumes small portable or home use health monitor installment, for instance:Clinical、 thermometer, electronic sphygmomanometer and so on because operates simply, receives people's welcome. But, these installment mostly function is unitary, if needs as necessary to carry on the monitor to many kinds of healthy targets, must carry many kinds of monitor installment along with, has brought the trouble to the user. This design is the monitor human body health instrument which one kind carries along with. Has contained or many sensors, the mold/The number switch will gather the signal will transform into the digital signal transmission for the central processing element: The central processing element transforms the digital signal into the human body healthy data, through the monitor and so on the external instrumentation demonstrated gives the user.It synthesized a series of sole healthy monitor function, may simultaneously to the human body temperature, the blood pressure and the pulse carries on the monitor, lets the

现代桥梁健康安全监测系统++

目录 一、传统桥梁结构检查与评估概述 (1) 二、现代桥梁健康监测系统概述 (2) 三、健康监测系统研究现状 (3) 四、健康监测系统实施现状 (5) $ 五、健康监测系统应用效果与存在问题 (9) 六、健康监测系统改善建议与发展前景 (10) "

一、传统桥梁结构检查与评估概述 桥梁在建成后,由于受到气候、腐蚀、氧化或老化等因素,以及长期在静载和活载的作用下易于受到损坏,相应地其强度和刚度会随时间的增加而降低。这不仅会影响行车的安全,并会使桥梁的使用寿命缩短。为保证大桥的安全与交通运输畅通,加强对桥梁的维护管理工作极为重要。桥梁管理的目的在于保证结构的可靠性,主要指结构的承载能力、运营状态和耐久性能等,以满足预定的功能要求。桥梁的健康状况主要通过利用收集到的特定信息来加以评估,并作出相应的工程决策,实施保养、维修与加固工作。评估的主要内容包括:承载能力、运营状态、耐久能力以及剩余寿命预测。承载能力评估与结构或构件的极限强度、稳定性能等有关,其评估的目的是要找出结构的实际安全储备,以避免在日常使用中产生灾难性后果。运营状态评估与结构或构件在日常荷载作用下的变形、振动、裂缝等有关。运营状态评估对于大桥工件条件的确认和定期维修养护的实施十分重要。耐久能力评估侧重于大桥的损伤及其成因,以及其对材料物理特性的影响。 传统上,对桥梁结构的评估通过人工目测检查或借助于便携式仪器测量得到的信息进行。人工桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查。但是人工桥梁检查方法在实际应用中有很大的局限性。美国联邦公路委员会的最近调查表明,根据目测检查而作出的评估结果平均有56%是不恰当的。传统检测方式的不足之处主要表现在: (i)需要大量人力、物力并有诸多检查盲点。现代大型桥梁结构布置极其复杂,构件多且尺寸大,加之大部分的构件和隐蔽工程部位难于直接接近检查,因此,这对现代大型桥梁尤其突出; (ii)主观性强,难于量化。检查与评估的结果主要取决于检查人员的专业知识水平以及现场检测的经验。经过半个多世纪的发展,虽然桥梁的分析设计与施工技术已日趋完善,但对某些响应现象,尤其是损伤的发展过程,尚处于经验积累中,因此定量化的描述是很重要的; (iii)缺少整体性。人工检查以单一构件为对象,而用于现代机械、光学、超声波和电磁波等技术的检测工具,都只能提供局部的检测和诊断信息,而不能

远程医疗健康服务平台测试计划

重庆市远程医疗健康服务平台 测试计划 重庆亚德科技股份有限公司

产品名称:重庆市远程医疗健康服务平台项目承担部门应用开发部 撰写人(签名)江丽平 完成日期2011-10-13 本文档使用部门测试实施部、应用开发部评审负责人(签名) 评审日期 版本

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目录 1 概述 (6) 1.1产品简介 (6) 1.1.1 范围 (6) 1.2限制条件 (7) 1.3参考文档 (7) 2 约定 (7) 2.1测试目标 (7) 2.2资源和工具 (8) 2.2.1 资源 (8) 2.2.2 工具 (8) 2.3编号规则 (8) 3 测试种类及测试标准 (9) 3.1测试种类 (9) 3.2测试方法及标准 (9) 3.2.1 功能测试 (9) 3.2.2 业务测试 (10) 4 测试风险及重点 (10) 4.1预测风险 (10)

4.2测试重点 (11) 4.2.1 功能测试 (11) 4.2.2 业务测试 (13) 5 暂停标准和再启动要求 (15) 6 测试任务和进度 (16) 7 测试提交物 (19)

1概述 1.1产品简介 远程医疗是通过运用现代信息技术,不受地域和时间限制、低成本高效率地共享优质医疗资源,提供远距离医学信息和服务,旨在提高医疗服务质量和效率、改善群众看病就医途径,降低医疗费用、推进城乡医疗卫生服务均等化的一项新型医疗服务模式。 在国家试点项目的推动与要求下,重庆结合自身特点以及卫生信息化“十二五”规划,拟建设我市统一的远程医疗平台,以承担国家的试点项目:①以市级三级甲等综合医院为核心节点的“基层远程会诊系统”;②以部属(管)综合医院及我市三级甲等综合医院为核心的“高端远程会诊系统”,部署相应的软硬件设备,选聘相关专家建立省级医院专家库,为基层医院提供远程会诊服务。 1.1.1范围 本测试计划是针对[远程医疗健康服务平台]的内容编写的测试计划,包括: 会诊评价管理 会诊设备管理 远程教育 会诊管理 收费管理 用户管理 机构设置

桥梁健康监测系统的简要介绍及设计分析

桥梁健康监测系统的简要介绍及设计分析 近年来,随着我国经济的飞速发展,交通运输日渐繁忙,作为公路交通咽喉的桥梁的地位日益突出。桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。本文结合近十年来桥梁健康监测的研究状况以及大跨度桥梁工程的研究与发展,较系统地阐述桥梁健康监测的内涵。 标签:桥梁健康监测概念意义 随着人们对重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注,桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。由于桥梁监测数据可以为验证结构分析模型、计算假定和设计方法提供反馈信息,并可用于深入研究大跨度桥梁结构及其环境中的未知或不确定性问题,因此,桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。 对桥梁结构进行综合检测的最终目的是为了使桥梁管理人员对桥梁结构的当前状况有一个正确的认识。这就要求管理系统具有实时监测和智能化的自行评估的功能。 一、桥梁健康监测新概念 桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁维护潍修与管理决策提供依据和指导。为此,监测系统对以下几个方面进行监控: 1、桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态; 2、桥梁重要非结构构件(加支座)和附属设施(如振动控制元件)的工作状态; 3、结构构件耐久性; 4、大桥所处环境条件;等等。 与传统的检测技术不同,大型桥梁健康监测不仅要求在测试上具有快速大容量的信息采集与通讯能力,而且力求对结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。 然而,桥梁结构健康监测不仅仅只是为了结构状态监控与评估。由于大型桥梁(尤其是斜拉桥、悬索桥)的力学和结构特点以及所处的特定环境,在大桥设计阶段完全掌握和预测结构的力学特性和行为是非常困难的。大跨度索交承桥梁的设计依赖于理论分析并过风洞、振动台模拟试验预测桥梁的动力性能并验证其

桥梁结构健康监测

桥梁结构健康监测

目录 1. 桥梁结构健康监测的概念 0 2. 桥梁结构健康监测系统 0 2.1. 监测内容 0 2.2. 数据传输 (1) 2.3. 数据分析处理和控制 (2) 2.4. 大型桥梁结构健康监测系统 (2) 2.5. 桥梁结构健康监测的现状与发展方向 (3) 3. 桥梁结构健康监测系统的意义 (4) 3.1. 桥梁结构健康监测系统的主要作用包括: (4) 3.2. 桥梁健康监测意义 (4) 4. 现有桥梁结构监测系统存在的问题 (5) 5. 结语 (6)

桥梁结构健康监测 1.桥梁结构健康监测的概念 交通是社会的经济命脉,桥梁是交通的咽喉,交通不畅会制约社会的经济发展,所以保障桥梁的功能性、耐久性,尤其是安全性至关重要。为保证桥梁安全运行、避免严重事故发生,对桥梁结构进行健康监测应运而生,桥梁结构健康监测是以科学的监测理论与方法为基础,采用各种适宜的检验、检测手段获取数据,为桥梁结构设计方法、计算假定、结构模型分析提供验证;对结构的主要性能指标和特性进行分析,及早预见、发现和处理桥梁结构安全隐患和耐久性缺陷,诊断结构突发和累计损伤发生位置与程度,并对发生后果的可能性进行判断与预测。通过对桥梁结构健康状态的监测与评估,为桥梁在各种气候、交通条件下和桥梁运营状况异常时发出预警信号,为桥梁维护、维修与管理措施提供依据,并通过及时采取措施达到防止桥梁坍塌、局部破坏,保障和延长桥梁的使用寿命的目的。 2.桥梁结构健康监测系统 2.1.监测内容 数据采集与测量的内容主要为:变形(沉降、位移、倾斜)、应力、动力特性、温度、外观检测等。 1)变形监测 采取适宜的测量手段,对桥梁主体结构关键部位的沉降、位移、倾斜量进行监测。常用监测变形的方法有:导线测量法、几何水准测量法、GPS测定三维位移量法、自动极坐标实时差分测量法和自动全站仪三维坐标非接触量测等。 2)应力监测 桥梁运营状态中主体结构的应力变化是由于主体结构的外部条件和内部状态变化引起

健康监测系统设计方案

天津市海河大桥结构健康监测系统初步设计方案 天津市市政工程研究院 2009年3月

天津市海河大桥结构健康监测系统初步设计方案 1桥梁健康监测的必要性 由于气候、环境等自然因素的作用和日益增加的交通流量及重车、超重车过桥数量的不断增加,大跨度桥梁结构随着桥龄的不断增长,结构的安全性和使用性能必然发生退化。自1940年美国Tacoma悬索桥发生风毁事故以后,桥梁结构安全监测的重要性就引起人们的注意。但是受科技水平的限制和人们对自然认识的局限性,早期的监测手段比较落后,在工程应用上一直没有得到很好的发展。20世纪80年代以来,在北美、欧洲和亚洲的一些国家和地区,相继发生了桥梁结构的突然性断裂事件,这些灾难性事故不仅引起了公众舆论的严重关注,也造成国家财产的严重损失,威胁到人民生命安全。国外从20世纪80年代中后期开始建立各种规模的桥梁健康监测系统。例如,英国在总长522mM的三跨变高度连续钢箱梁桥Foyle桥上布设传感器,监测大桥运营阶段在车辆与风荷载作用下主梁的振动、挠度和应变等响应,同时监测环境风和结构温度场。国外建立健康监测的典型桥梁还有英国主跨194mM的Flintshire独塔斜拉桥、日本主跨为1991mM 的明石海峡大桥和主跨1100m的南备赞濑户大桥、丹麦主跨1624m的Great Belt East悬索桥、挪威主跨为530m的Skarnsunder斜拉桥、美国主跨为440m的Sunshine Skyway Bridge斜拉桥以及加拿大的Confederatio Bridge桥。中国自20世纪90年代起也在一些大型重要桥梁上建立了不同规模的长期监测系统,如香港的Lantau Fixed Crossing和青马大桥、内地的虎门大桥、徐浦大桥,江阴长江大桥等在施工阶段已安装健康监测用的传感设备,以备运营期间的实时监测。 导致桥梁结构发生破坏和功能退化的原因是多方面的,有些桥梁的破坏是人为因素造成的,但大多数桥梁的破坏和功能退化是自然因素造成的。自然原因中,循环荷载作用下的裂缝失稳扩展是造成许多桥梁结构发生灾难性事故的主要原因。近年来,国内发生的几起大桥坍塌或局部破坏事故在很大程度上是由于构件疲劳和监测养护措施不足,从而严重影响构件的承重能力和结构的使用,进而发生事故。理论研究和经验都表明,成桥后的结构状态识别和桥梁运营过程中的损伤检测,预警及适时维修,有助于从根本上消除隐患及避免灾难性事故的发生。 现代大跨桥梁设计方向是更长、更轻柔化、结构形式和功能日趋复杂化。虽然在设计阶段已经进行了结构性能模拟实验等科研工作,然而由于大型桥梁的力学和结构特点以及所处的特定气候环境,要在设计阶段完全掌握和预测结构在各种复杂环境和运营条件下的结构特性和行为是非常困难 的。为确保桥梁结构的结构安全、实施经济合理的维修计划、实现安全经济的运行及查明不可接受的响应原因,建立大跨桥梁结构健康监测系统是非常必要的。通过健康监测发现桥梁早期的病害,能大大节约桥梁的维修费用,避免出现因频繁大修而关闭交通所引起的重大经济损失。 桥梁健康监测就是通过对桥梁结构进行无损检测,实时监控结构的整体行为,对结构的损伤位置和程度进行诊断,对桥梁的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行智能评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁的维修、养护与管理决策提供依据和指导。安装结构健康监测系统是提高桥梁的养护管理水平,保证桥梁安全运营的高效技术手段。 特别值得一提的是,桥梁的健康监测和施工监控系统均是通过检测和监测手段,测试桥梁结构的内力、变形、环境和荷载,因此,它们在传感器系统、数据传输系统和数据采集系统都具有很大的共享性和重复性。此外,两个阶段在时间顺序上具有衔接性,施工监控阶段的监测数据是健康监测阶段的基础。为了节约资源、降低工程造价,应充分发挥两个系统的共享性,对上述两个系统进行统筹规划和实施,即采取统一设计、统一施工和统一管理的方式,以实现海河大桥的健康监测和施工监控两位一体的工程实施。 2海河大桥工程简况 集疏港公路二期中段工程起点于津沽一线立交以北,向北过津沽公路、海河大桥南侧收费站,与现状海河大桥相邻向北跨越海河后沿现状临港路、东海路向北分别跨越进港铁路一线,新港二号路,三号路,进港铁路二线,新港四号路,泰达大街,会展中心入口,第五大街,第八大街,第九大街,丰田七号路,与疏港二线立交相接。该段桩号范围K9+342.802~K20+419.245,路线全长11.076公里,除起点引路约500M和海河大桥南侧收费站前后各约300M为道路外,其余将近9.8公里均为高架桥。从南向北依次有津沽公路支线上跨分离式立交一座,海河特大桥一座,临港立交、泰达大街立交、第九大街立交互通式立交三座,其他与现状及规划道路交叉位置为直线上跨。海河特大桥工程为海滨大道工程的一部分,设计速度V=80km/h,双向八车道。

桥梁健康监测系统研究现状与发展趋势

桥梁健康监测系统研究现状与发展趋势 摘要:大型桥梁健康监测是近年来国际上的研究热点。回顾桥梁健康监测的发展历程。介绍了桥梁结构健康监测系统的基本组成、检测功能及特点,结合国内外已建立健康监测系统的几座典型桥梁,阐述了健康监测系统的内容和设计准则。回顾和总结了桥梁健康监测近年来所取得的成就,并分析了存在的问题和难点。最后阐述了健康监测系统今后的主要研究问题和发展趋势。 关键词:桥梁;健康监测;发展趋势 0 引言 土木工程质量的优劣关系到国家昌盛、民族振兴、人民幸福、社会安定,关系到国民经济的健康发展,工程质量,人命关天,质量责任,重于泰山。因此建设工程质量越来越成为人们关注的热点。尤其是桥梁工程,更是如此。如今,交通量的日益增加与服役年限的延长,运营中的桥梁结构不可避免的存在表面和内部缺陷,使桥梁结构的抗力不断衰减,桥梁结构的安全性、适用性和耐久性受到严峻威胁。影响桥梁结构安全的不仅仅是交通量的增加,还有其他很多方面。比如建桥标准偏低。建设质量问题、超重超限车辆、自然灾害、材料与结构自然老化等等。而今桥梁安全事故频发,给人们的生命财产安全造成了极大的损失。众多垮桥事故表明,桥梁的安全问题已成为重大的社会问题,人们越来越重视现代桥梁的安全和寿命,研究安全、客观、可靠的桥梁安全监测技术迫在眉睫。 1桥梁健康监测系统 大型桥梁健康监测系统一般应包括以下几部分内容。1)传感系统。由传感器、二次仪表及高可靠性的工控机等部分组成。2)信号采集与处理系统。实现多种信息源、不同物理信号的采集与预处理,并根据系统功能要求对数据进行分解、变换以获取所需要的参数,以一定的形式存储起来。3)通信系统。将处理过的数据传输到监控中心。4)监控中心。利用可实现诊断功能的各种软硬件对接收到的数据进行诊断,包括结构是否受到损伤以及损伤位置、损伤程度等。桥梁健康监测系统的基本工作流程如图1所示。 图1桥梁健康监测系统的基本工作流程图

浅议桥梁结构健康监测系统

文章编号:1009-6825(2011)17-0188-02 浅议桥梁结构健康监测系统 收稿日期:2011-02-24作者简介:王 兰(1983-),女,助理工程师,中交路桥技术有限公司,北京100029 王 明(1982-),男,工程师,中铁二十二局集团第一工程有限公司,北京100040 王兰 王明 摘 要:对桥梁结构健康监测的传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统及桥梁健康评估系统进行了论述,指出了目前国内外桥梁结构健康监测系统存在的差距,阐述了应用桥梁结构健康监测系统的意义,旨在保证桥梁运 营安全。 关键词:桥梁,健康监测,系统中图分类号:U446 文献标识码:A 尽管(截止到2006年)我们国家现有桥梁已经达到了50万余座, 但是有些地方的桥梁管理者对现有桥梁的管理仍然是“被动式”的,也就是当桥梁发生安全事故的时候才对桥梁进行维护(检测和加固)。这种被动式的管理不可避免的会带来桥梁安全事故的频繁发生,如近几年的重庆彩虹桥、宜宾小南门桥、苏州堰月桥以及辽宁盘锦的田庄台桥等塌桥事故。随着桥梁管理理念的发展和桥梁检测、 健康监测以及评估方法的进步,使得变“被动式”的桥梁管理为“主动式”桥梁安全管理成为可能。“主动式”的桥梁管理核心是建立桥梁维护管理制度,定期对 桥梁进行检测(对重大桥梁安装桥梁结构健康监测系统,对其进行“实时检测”),及时了解桥梁的安全状况,并采取相应的修理措 施,避免安全事故的发生。 1桥梁结构健康监测系统基本框架 一个较为完整的桥梁结构健康监测系统一般包括以下四个 子系统:传感器系统、数据采集与传输系统、数据处理与控制系统和桥梁健康评估系统。 1.1传感器系统 一般桥梁结构健康监测系统选用的传感器包括两大类:一类 是监测桥梁荷载(系统输入)的传感器,一类是监测桥梁结构反应(系统输出)的传感器。 监测桥梁荷载的传感器包括以下几种:温度计、风速仪、空气温湿度计和汽车动态称重系统等;监测桥梁结构响应的传感器包括以下几种:应变计、加速度计、GPS 、倾角仪、位移计、锚索计等。 根据不同的桥梁结构形式和工程预算的约束,不同的工程可以选择不同的传感器种类和数量。传感器系统设计主要是传感器种类和数量的选择,重点是传感器布点优化设计。 1.2数据采集与传输系统 数据采集设备一般包括五种:1)通用采集仪器,主要采集电类传感器信号,一般可针对具体的项目进行特殊设计。2)光纤光栅解调仪,光纤传感器是近些年来兴起的传感器种类,对于桥梁 监测系统光纤应变计和温度计得到了日益广泛的应用,采集光纤传感器信号使用光纤光栅解调仪。3)振弦采集仪,对于振弦原理 设计的传感器必须用振弦采集设备,如锚索计等。4)GPS 接收机, GPS 数据采集由专门的系统设备完成,GPS 天线通过同轴电缆连接至相应的GPS 接收机。5)动态称重主机, WIM 系统的数据通过高速称重主机接收压电传感器和地感线圈的信号来进行采集。 数据传输包括三个层次:1)从传感器到采集设备的局部传输网络;2)从采集设备到桥头交换机二级传输网络;3)从桥头交换 机到监控中心的骨干传输网络。数据采集与传输系统主要是与 传感器匹配的采集仪器的选择、通道数和采集频率的确定,以及数据传输方案的设计。 1.3数据处理与控制系统 在结构健康监测系统中,对系统监测数据的处理根据处理方 式、处理内容以及处理顺序的不同分为数据预处理和数据后处 理。系统的数据处理功能由数据库服务器与工控机共同来完成。数据采集系统中的原始监测数据的预处理是在各子系统采 集仪上完成, 包括通用数据采集仪、光纤解调仪、GPS 接收机、WIM 称重主机。预处理后的数据经桥头交换机通过光纤传回监控中心,监控中心的工控机接收预处理后的数据并实时显示。 经预处理后的数据实时的传输至监控中心,在各工控机中通过数据处理软件进行数据后处理,由于数据后处理涉及更为复杂的处理方式,因此有时可能需要进行人机交互的数据处理方式。 1.4桥梁结构健康评估系统 桥梁结构健康监测系统直接目的是为了桥梁结构评估。桥梁结构评估包括两个层次:一个层次是基于对监测数据的分析判定桥梁上是否发生了病害,并确定病害大致位置,辅以人工检查确定病害程度和性质。第二个层次是在上述病害下桥梁是否安全,是否需要维修加固。第一个层次是桥梁损伤识别的研究范畴;第二个层次一般有基于可靠度理论的分项系数评估方法和基于精细有限元分析的力学方法。桥梁健康评估系统是桥梁健康监测系统的核心。桥梁健康评估系统主要功能是根据采集的数据和分析结果对桥梁承载能力进行评估, 为桥梁维护提供决策依据。2桥梁结构健康监测系统国内外应用现状 20世纪60年代以来,由于发达国家桥梁严重退化,安全事故不断发生和事故后果的严重性,工程技术人员对桥梁结构监测展开了积极的探索。一方面是桥梁管理系统的研究,美国、英国、日本、加拿大和德国等一些发达国家最先开发了基于计算机的桥梁管理系统,美国从20世纪60年代起就开始使用桥梁管理系统,建成了大量的数据库,以便对桥梁进行科学管理。另一方面是监测系统的研究,到90年代国内外许多大型桥梁安装了健康监测系统,如日本的明石海峡大桥、丹麦的Great Belt 和中国的江阴桥等。 中国香港的青马大桥、汀九桥和汲水门桥三座桥梁同时安装了风与结构健康监测系统WASHMS (Wind And Structural Health Monitoring System ),为便于集中管理,相关部门建立了一个整体监控中心,三座桥梁共用一套整体的数据处理与控制系统和结构健康评价系统,三座桥梁的数据采集与传输作业的控制在监控中心 · 881·第37卷第17期2011年6月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol.37No.17Jun.2011

远程健康监测系统客户端的设计

目录 引言 (1) 1无线传感器网络概述 (1) 1.1无线传感网络简介 (1) 1.2无线传感网络的发展史 (2) 1.3无线传感网络的应用 (2) 1.4远程健康监测系统总体设计方案 (3) 2生理信息采集简介 (4) 2.1生理信息的参数采集 (4) 2.2人体生理的常规参数 (4) 3客户端开发软件 (5) 3.1Visual Basic简介 (5) 3.2SQL简介 (6) 4 客户端软件的开发 (6) 4.1远程医疗健康监测系统客户端界面的设计 (6) 4.2后台SQL数据库的设计 (10) 4.3客户端开发过程中的回顾 (10) 参考文献 (11) 英文摘要........................................... 错误!未定义书签。致谢. (12)

远程健康监测系统客户端的设计 电子系1101班姓名刘迅成 指导老师王爱珍摘要:远程医疗是未来医疗行业发展的趋势。远程医疗系统可以在医学专家和患者之间建立起全新的联系,使患者不用离开原地就可以接受高水平的专家的诊治,大量节约了病人和医务人员的时间,改善医疗资源的不平衡。远程健康监测系统作为远程医疗的一个组成部分,本文提出了基于ZigBee和各种传感器组成的健康检测系统的设计思想,并重点对远程健康检测系统的客户端进行了初步设计。该系统能够实时的监测病人的心电图、血压、体温等各方面体征信息,使得医生可以快速便捷的分析会诊,特别适合地处边远地区但期望获得高水平专家诊断的患者。 关键词:远程医疗;健康监测客户端;人体体征 引言 远程医疗健康是通过多个医疗终端设备对人体进行各方面生理信息的采集,并通过无线网络将收集到的各项人体信息传送回服务器,并进行专业的分析之后给出相应治疗方案的一项技术。近年来由于无线网络和数据传输的飞速发展,对于远程医疗来说有了更大的实用性和可用性,一些较偏远医疗卫生体系不健全或缺乏的地方可以利用远程医疗来实现病情的治疗,可以共享全国的医疗资源。而作为远程医疗技术最关键一环的远程医疗健康监测系统客户端而言,不但需要调用人体各项监测得来的体征数据,而且要方便供专业人员分析使用,本文主要考虑使用SQL Sever数据库以及Visual Basic进行远程健康监测系统的客户端设计。 1 无线传感器网络概述 1.1无线传感网络简介 在当下信息时代中,传感器的功能在无时无刻的丰富中,从最初的简单数据处理到现在的数据采集、数据分析以及无线数据传输等强大功能。而所带来的效益也是足以喜人的,但是离不开支撑其功能的各项技术,尤其是在在微电子技术、计算技术和无线通信等技术方面。对于无线传感器网络来说,它不只是一个简单的网络系统,它可以随着环境的变化而变化、随着任务的变化而变化,完全达到了智能的地步。如图1.1所示的传感网络结构,在它的内部,充满了无数极小的传感器节点。当人工部署作业后,将唤醒传感器系统开始运作。首先,传感器节

桥梁健康监测系统调研报告

桥梁健康监测系统调研报告

一、传统桥梁结构检查与评估概述 桥梁在建成后,由于受到气候、腐蚀、氧化或老化等因素,以及长期在静载和活载的作用下易于受到损坏,相应地其强度和刚度会随时间的增加而降低。这不仅会影响行车的安全,并会使桥梁的使用寿命缩短。为保证大桥的安全与交通运输畅通,加强对桥梁的维护管理工作极为重要。桥梁管理的目的在于保证结构的可靠性,主要指结构的承载能力、运营状态和耐久性能等,以满足预定的功能要求。桥梁的健康状况主要通过利用收集到的特定信息来加以评估,并作出相应的工程决策,实施保养、维修与加固工作。评估的主要内容包括:承载能力、运营状态、耐久能力以及剩余寿命预测。承载能力评估与结构或构件的极限强度、稳定性能等有关,其评估的目的是要找出结构的实际安全储备,以避免在日常使用中产生灾难性后果。运营状态评估与结构或构件在日常荷载作用下的变形、振动、裂缝等有关。运营状态评估对于大桥工件条件的确认和定期维修养护的实施十分重要。耐久能力评估侧重于大桥的损伤及其成因,以及其对材料物理特性的影响。 传统上,对桥梁结构的评估通过人工目测检查或借助于便携式仪器测量得到的信息进行。人工桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查。但是人工桥梁检查方法在实际应用中有很大的局限性。美国联邦公路委员会的最近调查表明,根据目测检查而作出的评估结果平均有56%是不恰当的。传统检测方式的不足之处主要表现在: (i)需要大量人力、物力并有诸多检查盲点。现代大型桥梁结构布置极其复杂,构件多且尺寸大,加之大部分的构件和隐蔽工程部位难于直接接近检查,因此,这对现代大型桥梁尤其突出; (ii)主观性强,难于量化。检查与评估的结果主要取决于检查人员的专业知识水平以及现场检测的经验。经过半个多世纪的发展,虽然桥梁的分析设计与施工技术已日趋完善,但对某些响应现象,尤其是损伤的发展过程,尚处于经验积累中,因此定量化的描述是很重要的; (iii)缺少整体性。人工检查以单一构件为对象,而用于现代机械、光学、超声波和电磁波等技术的检测工具,都只能提供局部的检测和诊断信息,而不能提供整体全面的结构健康检测和评估信息;

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