文档介绍：RESEARCH AND IMPLEMENTATION
FOR HEALTH MONITORING SYSTEM OF
JIALING RIVER BRIDGE IN NANCHONG
ZHONGSHANGBA
A Master Thesis Submitted to
University of Electronic Science and Technology of China
Major: Master of Engineering
Author: Huyong
Advisor: Professor DingJiexiong
School : School of Mechatronics Engineering of UESTC
万方数据
独创性声明
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及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方
外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为
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日期: 年月日
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摘要
摘要
在中国国民经济快速发展的进程中,交通产业发挥着重要作用。在我国陆地
交通运输网络中,各类桥梁使公路、铁路等跨越峡谷、江河等自然障碍,并使其
得以快速延伸,是其连接环节的关键部件。近些年在我国乃至外国,各类桥梁在
运营期间发生垮塌的事件屡见不鲜,给广大人民造成了重大生命财产损失,同时
伴有十分恶劣的社会影响。近些年来,在我国桥梁垮塌重大事故呈上升趋势,为
从发生的根源上遏止事故快速发展,迫切需要引入有效的桥梁监测方式。目前,
桥梁安全的主流监测技术为虚拟仪器监测,但是,很多桥梁还基本上处在人工监
测或无人监测阶段,完全没有办法适应现代各类桥梁监测体系的发展需要。在将
来,各类桥梁安全保障的发展方向必然是桥梁健康系统,桥梁健康系统将对安全
运行、结构监测提供重要信息和参考依据。
本文将深入具体项目工程中,对运营中的桥梁进行自动化监测健康研究,以
美国国家仪器有限公司研发的 PXI 总线平台数据采集系统为基础,对市场各类传
感仪器和数据采集仪器进行对比,从中找出各类设备的优势,研究与实现桥梁健
康分析系统。
桥梁在运营过程中会受到各种方式的撞击,乃至受到地震,桥梁结构庞大,
各处会产生不同响应,这就要求运行中的桥梁健康监测系统,能以最短时间做到
同步采集高分辨、高精度的状态信号并实现有效传输。南充中上坝嘉陵江大桥将
采用分布式监测的特点,在本文涉及项目中将采用美国国家仪器有限公司生产的 8
通道 24 位的动态信号采集模块 PXI-3346 来完成动态同步信号加速采集。PXI-3346
能够为信号提供最高、最严格的同步精度——高达皮秒级,但将受限于物理连接
线缆的长度等特点和其多卡同步的条件,充分分析 GPS 无线同步与有线传输介质
特点后,从中找出能结合本项目工程监测系统数据有效数据同步传输方法。运用
CPLD 来驱动光纤实现收发同步时钟电路设计,有效进行处理并验证同步采集数
据。
南充中上坝嘉陵江大桥项目将建设成为无人值守自动桥梁健康监测系统。虚
拟器技术将起重要的作用,其核心为软件开发,本文将软件系统分为传感器现场
采集数据程序、数据安全中心、结构分析测评系统三部分。传感器现场采集程序
部分包含数据采集任务、数据分析任务、数据存储传输;而数据中心软件包含数
据分析、数据存储和数据显示等任务;桥梁结构评测系统包括报警数据安全级别
的自动识别和解析。在完成任务分析后,本文选择了美国国家仪器有限公司的
I
万方数据
摘要
LabVIEW 作为本系统的开发语言,利用它对系统各部分的功能进行设计和创新。
文中着重研究了如何实现和操作数据储存以及数据传输,首先,对于数据存储主
要是通过 LabVIE