基于機敏網的裂縫信號判斷與處理技術研究.pdf

1、隨著經濟發(fā)展和社會的不斷進步，橋梁數量蓬勃發(fā)展，越來越多的各種類型的橋梁被修建起來。然而，橋梁安全事故也越來越多，在設計、施工、運營階段，橋梁面臨著各種不安全因素，不斷威脅著我們的生命財產安全。因此，橋梁結構健康監(jiān)測已經成為橋梁結構工程的科技前沿方向。
　　本文在橋梁裂縫健康監(jiān)測的研究現狀的基礎上，介紹了機敏網仿生裂縫監(jiān)測系統(tǒng)。然后分析了機敏網裂縫傳感器作為裂縫信號判斷與處理部分存在的問題及解決思路，并把其運用到橋梁上，為橋梁的安

2、全運營和健康評估提供了重要的理論依據。
　　論文主要研究內容涵蓋以下幾個方面:
　　(1)分析了論文的研究背景及意義，介紹了橋梁裂縫監(jiān)測的國內外研究現狀，并介紹了機敏網仿生裂縫監(jiān)測系統(tǒng)和機敏網的結構設計，指出機敏網總線的機敏線之間的存在的問題。
　　(2)對機敏網結構內總線的機敏線之間進行耦合干擾分析，分析信號檢測過程中存在耦合干擾，并推導在一定的頻率范圍內，耦合干擾電壓隨檢測信號頻率成遞增關系。同時，驗證取1KHz的

3、檢測信號是否會產生干擾信號。從實驗結論可知，耦合干擾電壓隨著輸入信號的頻率增大而增大，達到一定值時能對機敏線的狀態(tài)判斷產生干擾。而在1KHz時，測到的電壓為35.2mV，可以忽略不計，不會對機敏線狀態(tài)判斷造成干擾。
　　(3)針對機敏網存在的干擾問題，采用1KHz低頻檢測信號和自定義判決機制的方式，改進裂縫傳感器中的中間處理器部分。通過機敏線斷線有效性實驗，證明該設計對解決干擾問題的有效性。實驗發(fā)現，機敏線斷裂后，中間處理器能及時

4、準確的采集數據，并傳送個主機（上位機），并更新機敏線狀態(tài)模擬顯示界面和后臺的存儲數據。
　　(4)將裂縫傳感器應用到實橋上。介紹了馬桑溪長江大橋的概況和機敏網裂縫傳感器的安裝工藝，分析了馬桑溪長江大橋索塔裂縫監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件設計情況。并對該橋的長期監(jiān)測情況進行分析，獲得監(jiān)測結論，證明了機敏網裂縫傳感器的有效性，證明了論文的研究價值。
　　概括來說，本文分析了機敏網裂縫傳感器中機敏網總線之間存在的問題，并解決該問題，最后應用到