桥梁健康监测系统概念设计

针对目前国内外桥梁健康监测系统的研究现状,深入总结和思考了目前桥梁健康监测研究存在的问题并且从概念意义上指出了诸如桥梁安全预警和桥梁损伤识别等关键问题可能的解决思路.根据桥梁不同状况及经济因素,梳理了三个等级的桥梁健康监测系统的框架,给出了每一等级健康监测系统设计的方法和应用条件.最后,初步探讨了桥梁健康监测系统设计的准则和设计步骤.取得的研究成果为桥梁健康监测系统的实用化研究提供了参考.     

桥梁健康监测应用与研究现状

桥梁损伤诊断与健康监测是近年来国际上的研究热点 ,在实践方面 ,土木工程和航空航天工程、机械工程有明显的差别 ,比如桥梁结构以及其他大多数土木结构 ,尺寸大、质量重 ,具有较低的自然频率和振动水平 ,桥梁结构的动力响应极容易受到不可预见的环境状态、非结构构件等的影响 ,这些变化往往被误解为结构的损伤 ,这使得桥梁这类复杂结构的损伤评估具有极大的挑战性 .本文首先给出了结构健康监测系统的定义和基本构成 ,然后集中回顾和分析了如下几个方面的问题 :①损伤评估的室内实验和现场测试 ;②损伤检测方法的发展 ,包括 :(a)动力指纹分析和模式识别方法 ,(b)模型修正和系统识别方法 ,(c)神经网络方法 ;③传感器及其优化布置等 ,并比较和分析了各自方法的优点和不足 .文中还总结了健康监测和损伤识别在桥梁工程中的应用 ,指出桥梁健康监测的关键问题在于损伤的自动检测和诊断 ,这也是最困难的问题 ;最后展望了桥梁健康监测系统的研究和发展方向     

基于3G物联的桥梁集群健康实时监测系统

针对当前桥梁健康监测现状,为实现对桥梁集群健康实时监测,设计了一种基于3G物联的桥梁集群健康实时监测系统.该系统综合运用传感器技术、嵌入式计算机技术、3G无线通信技术、数据处理技术等,实现了桥梁集群健康的在线监测、数据实时处理及辅助管理人员做出桥梁健康维护策略的功能.     

基于折扣高斯粒子滤波器的桥梁可靠性动态预测

桥梁健康监测(BHM)系统在长期运营中积累了大量信息,如何利用这些信息动态预测结构可靠性已成为BHM领域的关键科学问题之一.为合理预测桥梁的动态可靠性,应用BHM系统日常监测的极值应力数据,建立带有最优折扣因子的动态线性模型,结合高斯粒子滤波器给出折扣高斯粒子滤波器预测算法,分别对日常监测极值应力的一步向前预测分布参数和状态变量后验分布参数进行修正预测,并基于此,采用一次二阶矩(FOSM)方法预测桥梁的动态可靠性,结合桥梁实测数据对所提方法进行了验证分析,为桥梁预防性养护维修决策提供理论基础.     

北斗和GPS系统在病害影响下桥梁健康监测中的应用

高原山区桥梁数量比例相对较高,但是,各种原因导致桥梁出现缺陷和病害,加之地形复杂、通信落后,无法实时、有效地监控各桥梁的健康状态.因此,急需通过先进技术进行监测和预警,提前进行预防性养护,保障人民生命财产安全.鉴于此,本文分析和梳理了影响桥梁健康的病害及其形成原因,这对桥梁监测和维护具有一定的参考意义.除此之外,本文分析并设计了基于低功耗的北斗/GPS桥梁健康监测系统,该系统利用卫星监测手段的优势,有效地解决高原山区有线通信网络覆盖不够、专业技术人员缺乏的问题,真正实现对高原山区现役桥梁的动态监测及安全评价.目前,该系统已在云南省进行实施和应用,不仅成本低、效率高,而且能够实现实时动态监测,非常适合在高原山区进行推广和应用.     

谈大跨度桥梁结构的健康监测

本文阐述了大跨度桥梁结构健康监测的必要性,介绍了国内外桥梁结构健康监测技术的研究与应用现状,指出了健康监测的概念系统的组成以及主要监测内容,分析了桥梁结构健康监测技术的不足和发展趋势。     

桥梁振动远程监测系统的研究

桥梁振动监测是桥梁健康监测的重要内容,桥梁的振动状态是反映桥梁健康状况的重要参数。本文采用先进的传感监测技术和远程通信技术,开发了基于虚拟仪器的桥梁振动远程监测与预报系统,为桥梁结构健康监测系统的进一步发展应用提供更加丰富的理论成果。     

中小型桥梁健康监测系统的发展现状及对策思路

面对我国中小型桥梁数量庞大和健康监测系统发展不完善的现实,今后相当长时期内我国必须加大发展中小型桥梁健康监测系统的力度.本文的主要内容在于总结了当前我国中小型桥梁健康监测系统存在的几个主要问题,并提出了相应的对策和建议.     

大型桥梁健康监测动态及发展趋势

大型桥梁健康监测是近年来国际上的研究热点。首先给出了桥梁结构健康监测系统的内涵和基本组成 ,再结合国内外已建立健康监测系统的几座典型桥梁 ,阐述了健康监测系统的内容和设计准则。回顾和总结了桥梁健康监测近年来所取得的成就 ,并分析了存在的问题和难点。最后展望了桥梁健康监测的发展趋势 ,重点探讨了桥梁健康监测的智能控制技术。     

桥梁极值应力的改进高斯混合粒子滤波器动态预测

为合理地动态预测在役桥梁的极值应力信息,应用桥梁健康监测(BHM)系统的长期日常监测极值应力数据,建立非线性动态模型,引入扩展卡尔曼滤波器(EKF)与高斯混合粒子滤波器(GMPF)相结合的改进高斯混合粒子滤波器(IGMPF)预测算法,对监测极值应力的一步向前预测分布参数及其状态变量的后验分布参数进行预测分析,并进行了实例验证.IGMPF不仅可以得到实测极值应力状态的合理重要性函数,还可以解决传统预测方法的短期性和精度不高的问题,为实际BHM系统的动力响应预测提供了理论基础.     

基于LONWORKS的变电站远程数据监控系统

在概述变电站综合自动化系统中运动技术发展现状的基础上，指出传统的串行通信模式已无法满足大量实时数据传输的要求，采用基于LONWORKS现场总线的变电站远程数据监控系统实现方案，运用现场总线技术代替传统的串行通信，不但改善了系统的性能，而且使系统可靠、灵活、易于扩展，系统的现场运行结果表明，该方案对于实现变电站远程数据监控有效的，其数据传输效率比传统的串行通信有明显的提高。     

基于通顺路大桥的健康监测系统设计与研究

本文基于通顺路大桥分析了钢管混凝土拱桥的结构特点,并以此为基础介绍了该桥健康监测系统的设计方案。对该系统的构成、主要构件所采用传感器的类型及其布置进行了重点说明,为此类钢管混凝土拱桥健康监测系统的设计提供了参考。     

钢管混凝土拱桥健康监测系统研究

以南宁市永和大桥健康监测系统建设为工程背景,针对钢管混凝土拱桥的结构环境、荷载和受力特点,研究了钢管混凝土拱桥健康监测系统的监测内容、系统构成及各子系统的组成、作用和基本原理,提出人工定期检测与长期监测相结合,纳入桥梁管理系统,为南宁永和大桥健康监测系统建设提供科学的依据,为钢管混凝土拱桥的健康监测系统提供参考.     

LONWORKS控制网络中的可预测p—CSMA协议

介绍在LONWORKS控制网络体系中，为了提高网络性能，在MAC子层中采用的与传统Carrier Sense Multple Access(CSMA)不同的可预测的p-坚持CSMA协议，并详细分析可预测的p－坚持CSMA协议的实现，比较了在不同通信服务下采用该协议，对冲突率和吞吐率的影响。     

基于大跨度桥梁健康监测方法研究

桥梁健康监测和养护已成为国内外相关领域的研究热点.本文详细地介绍了桥梁健康监测系统的具体构成,并对桥梁的安全评估模型进行了全面的理论分析.     

大型钢结构施工全过程数值分析的三维可视化

采用了基于三维真实感图形学的OpenGL图形技术，建立了面向非线性有限元空间结构数值分析的接口，设计和实现了施工过程数值分析结果的三维可视化软件——大型钢结构施工全过程跟踪仿真软件．软件的仿真结果具有三维真实感，提供轴线模式、内力模式、截面模式、真三维模式等多种显示模式，以及起吊、悬臂拼装、滑移、张拉、整体卸载等多种施工模式的仿真．软件提供交互观察和查询功能，仿真结果的几何及力学指标均真实准确，效果直观．软件已成功地模拟了卢浦大桥和北京奥运主场馆工程的施工全过程．     

润扬长江大桥结构健康监测系统研究

介绍了国家重点工程——润扬长江大桥结构健康监测系统研究的主要成果，综合评述了大跨桥梁健康监测研究的主要进展和关键问题．主要内容包括：系统的构成、目标和主要子系统的功能、监测项目的确定和布点策略、监测仪器的选择与检测技术分析、桥梁结构状态识别与安全性评估的方法与策略等．文中较为系统地论述了目前大跨桥梁健康监测系统建立与研究中的主要问题，指出了结构健康监测技术、状态识别和可靠性评估的可能技术途径，阐述了大跨桥梁健康监测系统的发展方向．     

润扬大桥结构健康监测策略

对建立大跨桥梁结构健康监测系统的关键问题--大跨桥梁结构健康监测策略进行了分析研究,阐述了大跨桥梁结构健康监测项目的选择依据、传感器优化布设的原则与主要依据、传感器选择的原则等.提出了综合考虑大桥的结构特点和各个方面对系统功能的要求,通过费用-效益比分析,确定长期监测和周期检测内容的项目选择原则.关于传感器的布设,提出了遵循从状态评估的需要出发,以有效和经济为目标,使测点能够发挥最大效应的原则,综合结构安全评估、传感器布设优化理论等因素进行优化布设的方法.在有限元分析的基础上,应用遗传算法进行了润扬大桥结构健康监测系统振动和应变传感器优化布置的理论分析.然后进行了润扬大桥结构健康监测传感器系统的总体设计.     

基于.NET框架的桥梁健康监测系统自诊断功能的实现

桥梁健康监测系统是一个集成系统,系统本身的维护有时比桥梁结构的维护更复杂,因此监测系统本身有必要增加一个自诊断功能。设计了一个桥梁健康监测自诊断系统。该系统自诊断功能能够及时发现桥梁健康监测系统中的故障,大大地降低系统维护的难度,减少系统维护的工作量。     

PROFIBUS现场总线技术及发展分析

分析PROFIBUS现场总线发展现状，对PROFIBUS-DP现场总线技术的协议结构、通信原理、网络系统结构和设备分类等网络技术问题进行了阐述。将PROFIBUS与基金会现场总线FF、LONWORKS、控制局域网CAN及HART总线等几种目前已成熟的现场总线技术进行比较、分析，提出了PROFIBUS在应用中的几点优势。PROFIBUS与其他网络协议兼容形成开放的系统是PROFIBUS现场总线应用技术及网络的发展趋势。