橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國橋梁建設(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、準(zhǔn)確地檢測橋梁的健康狀況，越來越引起人們的關(guān)注。橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的作用是通過對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)測與評估，為橋梁在特殊氣候、特殊交通條件下或運(yùn)營狀況嚴(yán)重異常時觸發(fā)預(yù)警信號，分析評估橋梁的使用壽命，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，國內(nèi)外出現(xiàn)了許多傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(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。本文針對橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測現(xiàn)狀，以實(shí)時性、長期性和精確性為目標(biāo)，設(shè)計了一種采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的實(shí)時數(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)而對橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)和安全壽命做出正確的評估，為驗(yàn)證設(shè)計和修改規(guī)范提供技術(shù)支持。 開發(fā)用于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的多通道、同步的、實(shí)時的、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方面的工作： 1．分析國內(nèi)外橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究現(xiàn)狀，指出目前研究的進(jìn)展和不足。針對本文的目標(biāo)要求，確定系統(tǒng)的主要監(jiān)測內(nèi)容，并以此來選擇傳感器； 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，并以此來構(gòu)建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體框架； 3．重點(diǎn)開發(fā)系統(tǒng)的從站。深入討論從站關(guān)鍵部分電路的設(shè)計，闡述利用可編程邏輯器件對多片多通道ADC進(jìn)行同步控