橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)橋梁建設(shè)取得了令人矚目的巨大成就。但是由于外界環(huán)境等因素的影響，橋梁結(jié)構(gòu)不可避免地出現(xiàn)損傷積累和抗力衰減。如何及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)橋梁的健康狀況，越來(lái)越引起人們的關(guān)注。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的作用是通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與評(píng)估，為橋梁在特殊氣候、特殊交通條件下或運(yùn)營(yíng)狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào)，分析評(píng)估橋梁的使用壽命，并為橋梁的養(yǎng)護(hù)、維修與管理決策提供科學(xué)的依據(jù)。 目前，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了許多傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)，但它

2、們的采集速度慢、精度差、誤差較大，而且成本較高，在應(yīng)用上存在較大的局限性。本文針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀，以實(shí)時(shí)性、長(zhǎng)期性和精確性為目標(biāo)，設(shè)計(jì)了一種采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它能夠采集到準(zhǔn)確、可靠、有代表性的、能如實(shí)反映結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種特征信息，進(jìn)而對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)和安全壽命做出正確的評(píng)估，為驗(yàn)證設(shè)計(jì)和修改規(guī)范提供技術(shù)支持。 開(kāi)發(fā)用于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的多通道、同步的、實(shí)時(shí)的、低成本的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有重

3、要的研究意義。圍繞這一研究主題和目標(biāo)，本文主要完成了以下幾個(gè)方面的工作： 1．分析國(guó)內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀，指出目前研究的進(jìn)展和不足。針對(duì)本文的目標(biāo)要求，確定系統(tǒng)的主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容，并以此來(lái)選擇傳感器； 2．根據(jù)本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，確定適合本研究課題的通信傳輸方式，并以此來(lái)構(gòu)建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體框架； 3．重點(diǎn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的從站。深入討論從站關(guān)鍵部分電路的設(shè)計(jì)，闡述利用可編程邏輯器件對(duì)多片多通道ADC進(jìn)行同步控