重车各轮相干桥面激励的桥梁随机振动

为了研究重车各轮相干桥面不平顺激励对桥梁振动响应的影响,首先根据车辆左右轮的相干函数关系和前后轮的时间滞后关系,推导重车各轮桥面激励输入的功率谱矩阵,建立多轮多点桥面不平顺激励的频域模型。然后,以1辆四轴重车为研究对象,基于虚拟激励法分析重车各轮相干桥面激励对1座连续T梁桥振动响应的影响。研究结果表明:重车各轮相干增大了桥面不平顺的激励强度,引起桥梁振动响应的增加,且桥梁振动响应随着相干强度的提高而增大;不同相干函数模型的桥梁振动响应大小各不相同,但都能反映重车各轮相干桥面激励的桥梁振动响应规律;车辆各轮同步激励的桥梁振动响应最大,车辆各轮桥面激励相干的桥梁振动响应次之,而仅考虑重车各轮桥面激励时间滞后的桥梁振动响应最小;非平稳桥面激励的桥梁振动响应大于平稳激励,重车行驶的加速度和初始速度越大,桥梁振动响应就越大;不同荷载工况下,重车荷载直接作用的T梁振动响应大于非直接作用的T梁;桥梁振动响应随着桥面路况的恶化而增大,振动响应的均方根值成倍增加;多轴重车对桥面不平顺激励很敏感,相同的车辆载重量,桥梁振动响应随车辆轴数的增加而增大,且整体车引起的桥梁振动响应大于拖挂车。该研究结果不仅可为桥梁的建造和管养提供参考,而且为重车过桥的限速和限重提供了理论依据,充分表明加强桥面养护的必要性。     

基于DSP+FPGA的结构健康监测数据采集系统设计

针对桥梁监测传感器信号数量多、类型多,设计了基于DSP+FPGA的嵌入式数据采集系统.系统具有大数据量实时处理的八路采样频率可设并行24位精度ADC,FFT变换,100Base-TX以及SD卡存储等功能.现场应用结果表明,该采集系统具备实时性强、采样精度高、可靠性高、集成度高、成本低、系统构架简单等优点,在桥梁结构健康监测领域具有很好的推广前景.     

桥梁振动状态远程监测系统研究

根据桥梁振动监测的实际要求与特点,设计了桥梁振动数据远程监测系统.该系统可以根据预设的周期和触发条件自动采集桥梁的振动状态参数,并通过网络在远端监控中心的主计算机系统上处理、显示测量结果,实现了振动信号的网络化实时采集和传输.现场应用情况表明,系统具有实时性强、可靠性和准确性高、可移植性好等特点.该系统对大坝、公路桥、大型建筑体等大型结构的远程健康状态监测领域有一定的参考价值.     

鱼龙岭直流输电共用接地极在线综合监测系统设计

为改变鱼龙岭直流输电共用接地极采用人工现场检测的现状,能够实时远程获得接地极运行数据参数,快速判断接地极运行安全状态,提高接地极运行可靠性,本文设计了鱼龙岭直流输电共用接地极在线综合监测系统.该系统利用数据监测模块监测土壤温度、土壤湿度、水温、水位和馈电电流,借助控制采集模块收集各项监测数据,通过无线传输方式将现场采集的各项数据信息传送至后台管理系统,后台管理系统对数据分析处理后自动判断接地极的健康状态.该系统解决了监测共用接地极电流的问题,通过对其安装应用,验证了该系统设计的合理性和运行的可靠性.     

基于STM32光伏发电电能质量监测系统的设计

设计了一种基于STM32的低功耗、高性能的光伏发电电能质量监测系统,利用STM32丰富的外设资源与现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)灵活的操控性实现了对电力数据的多通道实时采集。其中,FPGA实现数据的采集与存储控制,STM32实现数据的处理和通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service,GPRS)通信控制。该系统能克服传统电能质量监测系统接口单一、数据存储空间有限、实时性差等问题。实验表明该系统能可靠地实现光伏电站运行情况的实时监测。     

基于CAN总线网络的车辆电子故障在线监测系统设计

由于现有监测系统未对传输数据精准控制,导致传统车辆电子故障监测系统监测效率较低,为此,利用CAN总线网络,实现对车辆电子故障在线监测系统的优化设计。选择CAN总线网络来代替传统的通信网络,并优化数据采集、MCU、存储以及GPS定位等模块。将CAN总线网络的实时数据存储其中,并在数据库中设置车辆电子异常数据和故障之间的对应关系,以此作为电子故障诊断的参考标准。在硬件设备和数据库的支持下,制定CAN总线网络的传输协议,在该协议的约束下加载和调用其中的数据。分析车辆ECU的运行模式,从而得出具体的车辆电子数据采集结果。将实时采集数据与故障诊断参考标准进行比对,实现车辆电子故障的在线监测功能,并结合监测结果启动报警程序。通过实验得出,设计的监测系统在降低监测误差的同时,提升了监测速度,即在监测效率方面更加具有优势。     

基于USB-Host的汽车行驶数据采集系统

在汽车运行中,汽车行驶数据采集系统对各种运行参数进行测量和存储.为了对车辆事故进行分析,必须读取数据采集系统的数据.设计了一个基于单片机的数据采集系统,该系统采用USB海量存储设备类规范中的Bulk-Only和UFI子规范.通过FAT16文件系统对采集到的汽车行驶数据进行存储管理.利用通用的U盘便可读取系统中的数据,系...     

润扬悬索桥钢箱梁结构疲劳应力监测及其分析

分析了润扬悬索桥结构健康监测系统记录的钢箱梁结构主要部件在交通和环境载荷下的应变时程曲线的规律,研究得到了润扬悬索桥钢箱梁结构在正常交通载荷、重车过桥和台风经过时的疲劳应力谱的特征;结合该桥实时监测的温度变化,分析得到了钢箱梁结构应变时程和温度时程之间的关联性.研究结果表明:润扬大桥结构健康监测系统中的局部应变监测系统能够有效提供钢箱梁结构疲劳应力监测信息;目前各监测部位的有效应力幅较低,主要由车辆和环境气温变化共同引起,疲劳应力的平均值与环境气温变化有很大相关性;重型卡车通过对桥梁造成的疲劳损伤增量幅值是一般车辆载荷经过时引起的几十甚至上百倍,因此在特大型车辆通过时需要密切关注和监测其引起的过载及其对疲劳累积过程的影响.     

基于LabView的桥梁阴极保护监控系统研究与设计

设计了一种基于Labview的桥梁安全的阴极防腐保护监控平台,详细论述了该平台的系统结构、硬件、软件设计和通讯方式的应用设计。通过现场采集数据的网络化传输实现了远程数据采集、实时数据显示、分析和数据管理。本平台可以广泛应用于桥墩的防腐保护系统、大坝、输油管道、深海隧道等场合的远程健康状态监测。提高工程的使用安全和使用寿命,并能及时监测异常状态,为工程的运行提供了安全保障。     

远程环境在线监测系统的设计

环保数据监测系统是环境保护中的重要环节,传统的环境监测是人工采集数据,监管效果差.针对这一问题设计了一种无线远程环境在线监测系统,下位机采用西门子S7-200 PLC(可编程控制器)采集、存储现场数据,通过GPRS(通用分组无线服务)DTU(数据传输单元)主动向数据中心发送采集到的实时数据,并能够在指定的时间段内接收上位机指令,进行历史数据查询;上位机利用VB 6.0的Winsock控件接收多台数据采集终端的数据,并进行分析处理.该系统已经在佛山市南海区运行,有效地提高了环境监管的效率.     

基于桥梁实测应变大数据的超重车信号识别方法研究

以珠江黄埔大桥北汊斜拉桥为研究对象,初步尝试利用实测应变大数据对超重车荷载这类异常信号进行识别。通过在桥梁有限元实体模型上施加临界荷载,得到判别超重车信号的应变阈值;将小波变换得到的实测应变数据的高频分量与应变阈值进行对比,从而提出基于应变阈值的超重车信号识别方法。将该方法与文献中基于小波临界系数的纯信号处理识别方法进行对比,证明了该方法的合理有效性。结合两种方法对多个监测点实测数据进行识别,不仅可以初步确定超重车信号发生的高频时间段;而且可以提高超重车信号识别的概率。该结果可以为桥梁管理部门提供更有价值的指导。     

桥梁健康监测中多传感器的时空数据配准分析

 针对桥梁健康监测中多传感器数据的可信性及准确性问题,提出了一种二维数据处理模型.首先利用最小二乘法对异步测量数据进行时间配准,再通过几何坐标转换算法进行空间配准,将测量数据置于同一个时间和空间的坐标系中,使得数据具有可信性;并在时空数据配准处理后利用卡尔曼滤波的方法减小系统误差,这样数据具有了准确性.仿真结果表明:该模型有效提高了桥梁健康监测中传感器网络所采集数据的可信性与准确性.     

Ajax.NET在基于B/S模式的桥梁健康监测系统人机交互界面中的应用

基于B/S模式的桥梁健康监测系统的人机交互界面需要显示大量的实时数据,页面更新频繁.传统的Web应用程序只能做到整体刷新,并且在刷新时会出现"白屏"现象,对数据的监测造成了极大的不便,已经不能满足桥梁健康监测系统的需求.Ajax.NET技术以ASP.NET框架为基础,能够很方便地实现浏览器的局部刷新功能.将Ajax.NET技术运用到桥梁健康监测系统中,可以很方便地实现浏览器的局部刷新,从而实现对桥梁各个数据的实时监测.     

基于ARM与LabVIEW的串联盘输送机监测系统设计

为了能够实现对串联盘输送机的运行状态进行有效监测,采用虚拟仪器和下位机相结合的方法,利用LPC2210片内集成的8通道10位A/D转换器,实现对串联盘输送机速度、位移、加速度信号的数据采集,LabVIEW作为上位机开发平台,两者间过RS-232标准实现通讯,同时利用LabVIEW对控制信号采集并对采集到的信号进行处理。以实现对串联盘输送机的在线监测。研究突破了传统的机器状态监测方法,是一种更有效的监测途径。     

视频数据挖掘的非接触式桥梁振动监测

为克服传统桥梁监测技术施工难、成本高和观测点少等不足,利用视觉技术实现了非接触式桥梁振动状态监测。该方法包含视频数据采集、视频数据分析与结果可视化等3个环节。其中,视频数据分析环节又包含3个步骤:首先,对视频中的稳定像素点进行定位;然后,根据视频中稳定像素点的数值变化,由视频数据挖掘方法建立视频热噪声模型;最后,由视频热噪声模型计算出视频中桥梁各局部位置上的振动频率。实验结果表明,该方法可有效侦测到桥梁可见结构部件上出现的人眼不易察觉的微弱振动,并对桥梁不同局部位置上出现的振动频率进行同步定量测算,从而提供了一种便捷高效、成本合理、通用性好的桥梁结构健康监测新途径。     

西堠门大桥结构监测系统的设计与实现（II）：系统实现

采用“西堠门大桥结构监测系统的设计与实现（I）：系统设计”中的设计方法,为西堠门大桥设计并实现桥梁结构监测系统。研究西堠门大桥结构监测系统的总体设计方案、子系统的设计方案及其软硬件的实现。分析西堠门大桥结构监测系统在运营中监测的桥梁荷载和结构响应。研究结果表明,西堠门大桥结构监测系统正常运行,实现了预期设计功能,基于工业以太网分布式数据采集与传输系统在桥梁结构监测系统中得以成功应用,可在其他工程中加以推广。     

随机车辆荷载作用下大跨悬索桥振动响应研究

以润扬长江大桥悬索桥为工程背景,提出了一种随机车辆荷载作用下大跨悬索桥振动响应计算方法。在准确的悬索桥有限元模型基础上,根据实测车辆统计数据采用指数分布模拟随机车流,进而分析悬索桥动力响应。分析结果表明：结构各关键部位按动力学方法计算的响应更能反映实际情况;悬索桥1／8点与7／8点处位移响应最为剧烈,在桥梁运行状况的监测中,应重点关注这两个关键区域;车辆超载对桥梁结构的动力响应有显著影响,在日常运营管理中应严格控制超载车辆的通行。     

基于有限测点的悬索桥位移场获取与安全评估

为对桥梁进行位移监测与安全评估,提出了基于有限点监测的桥梁位移获取技术和桥梁安全评估技术。首先通过实际的监测方案对有限点进行监测,反算荷载加载到有限元模型,实现全桥的实时有限元分析。接着将位移实测值经过处理后作为"实测值",分析得到各个截面位移所对应的"包络区间",最后将位移指标的包络区间是否能包络其对应的实测值作为评估的判断条件。综合分析表明:将六个监测点信息都用于反算,得到的监测点值与实测值基本符合,两者差值在5%以内,后续可采用临时监测信息来检验反算荷载的准确性;该大桥最大容许挠度为L/300=380×1 000/300=1 266.7 mm。从提取的历史数据中最大挠度为:1 029.3 mm,在容许挠度范围内,由此可见大桥运营状况良好。采用基于有限点监测的桥梁位移获取技术和桥梁安全评估技术,可以实现对桥梁进行位移监测和安全评估的要求。