乘员舱危险元监控及主动预警系统设计

针对保障乘员舱内气体安全的问题,文章分析了多种情况下车内环境主要的不安全因素,利用单片机、传感器、GPRS模块和有源蜂鸣器等装置,设计了集监控、主动预警于一体的智能系统。本系统通过对车内气体浓度和温度进行实时监控并利用GSM网络,将危险信息通过短信发送给用户,实现了检测准确化、反馈智能化和预警及时有效化。     

基于云平台的桥梁安全监控系统研究与实践

近年来互联网信息技术在各个领域都得到了蓬勃发展。本文针对桥梁结构运营存在的安全隐患,依托计算机信息技术,利用互联网云平台研发设计了一套基于云平台的桥梁安全监控系统,通过在桥梁关键受力构件上布设传感器,实现对关键受力构件的远程监控和自动预警,并进行了工程实例验证。该系统有助于对桥梁制定合理、主动、预防性的养护措施,有效降低桥梁全寿命周期运营养护成本。     

大跨径连续梁桥健康监测技术工作方案探讨

以国内外桥梁健康监测及状态评估理论及技术为基础,结合大跨连续梁桥结构特点和发展需要,分析了桥梁健康监测及状态评估系统的组成、设计,以实桥为例,对大跨径连续梁桥健康监测及状态评估技术工作方案进行了详细的介绍。依次探讨了传感器与数据采集系统、数据预处理与传输系统、数据库管理系统、综合评估决策与自动安全预警智能系统的设计方案,可进一步推动大跨径混凝土健康监测技术的理论研究,该系统的建立可为同类型桥梁的健康监测提供借鉴,对进一步提高公路桥梁的管养水平具有重大意义。     

上海市跨黄浦江特大桥梁交通监控系统设计研究

上海市跨黄浦江特大桥梁交通监控系统的设计将直接影响到后期管理、运维和养护。首先,明确各类道路等级的特大桥梁的设计依据选取。随后,在确定系统规模、管理模式及其系统架构基础上,对主要设施设备进行了技术比选,并总结了外场设施、中控室和附属工程的设计要点。接着,提出了超限超载、健康监测、桥梁安全防护主动预警等应用拓展。研究结论为上海市特大桥梁交通监控系统设计的持续完善提供了工程经验和实践支撑。     

传感器故障检测与隔离算法研究

传感器数据采集和分析是桥梁健康系统对桥梁状态评估的基础。由于传感器采集的数据格式复杂、信息量大,如不能有效的对传感器故障进行自动检测和隔离,将影响评估的准确性,产生错误预警信息。本文提出一种基于几何后非线性 ICA(Geometric Post Nonlinear ICA,gp ICA)的传感器故障检测与隔离算法。该算法通过引入几何后非线性(PNL)混合模型,将非线性数据线性化,再利用快速独立元分析(FastICA)对故障进行检测。通过计算监测数据对监控统计量的贡献度,基于贡献度分析法实现对故障传感器的隔离。利用MATLAB软件进行数值模拟,实现了模拟故障传感器的检测和隔离。该算法相比传统的线性ICA故障检测具有更高的故障检测率,更适用于桥梁健康监测系统的故障检测与隔离。。     

基于物联网技术的桥梁健康监测与安全预警技术研究

基于物联网技术概念及应用情况,将物联网技术应用于桥梁健康监测与安全预警领域,以提高桥梁安全运营管理的水平和效率。针对桥梁健康监测传感器的选择和优化布设,监测数据的采集与传输,桥梁健康监测系统架构和功能,桥梁安全预警模型研究等方面探讨了应用中涉及的关键问题,为桥梁的安全运营和日常养护管理工作提供科学决策依据。     

网络环境下桥梁协同预警系统设计与集成技术

桥梁健康监测系统存在的问题是不支持群体间的协同工作,这一缺陷致不能反映桥梁安全受控的本质,障碍了桥梁健康监测系统的进一步发展。该文介绍了在网络环境下,桥梁协同预警系统设计与集成技术。桥梁预警系统从支持群体的协同工作为目标,首先采用群体内应用C/S结构,群体间应用B/S结构的分布式设计方法建立了网络环境下桥梁与预警系统的体系结构,分析了组成预警系统的各个层次的主要功能,通过对预警系统的业务流程进行分析,认为系统集成的关键技术是接口设计。最后以损伤识别后一个连续梁桥在设计地震下的抗震性能评估为例,对系统的可行性进行了验证。     

基于信息化施工和智能化管理的隧道工程监测与安全评价

针对隧道工程建设中海量信息的低管理效率、监测数据的不准确分析和结构安全的未及时预警预报，基于信息化施工思想和智能化管理方法，运用计算机、网络和可视化技术集成研发了具有先进性、可靠性和通用性的隧道工程智能监测及安全评价系统。通过工程实践应用，本系统能够实现海量数据的集成化管理、监控信息的智能化预测、施工风险的信息化预警预报、二衬支护时机的系统化评判和工作报告的人性化生成，从而显著地提高了隧道施工安全和建设质量，并切实加强了动态设计和实时优化，也为高效精细化管理提供了可靠的理论依据和技术支撑。     

基于LoRa的城市立交桥远程监测数据采集系统

针对城市立交桥运营期间的结构健康监测问题,基于LoRa无线网络技术设计并研发了城市立交桥远程监测数据采集系统,并进行了工程应用。系统以物联网架构为基础,由安装于城市立交桥现场的传感器数据采集节点、无线传输节点和部署在云端的监测云平台的3部分组成。现场设备通过LoRa技术以星形拓扑结构进行无线组网,将采集的监测数据远程上传至云平台,最终实现了监测数据的自动采集、无线传输、远程监控、智能预警的全功能流程。监测结果表明,基于LoRa的城市立交桥远程监测数据采集系统对提高城市桥梁运营期间的安全管理水平具有积极意义。     

千米级悬索桥结构安全监测系统设计综述

研究了千米级悬索桥结构监测系统的设计原则,较系统和全面的阐述了桥梁结构监测系统的传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据管理子系统以及结构预警及安全评估的设计方法和功能要求。     

基于无线传感器网络的桥梁安全监测系统研究

根据桥梁安全参数的监测要求,提出了基于无线传感器网络技术的桥梁安全监测系统的实现方案;阐述了系统的总体结构及工作原理,并对节点的设置、分簇和拥塞控制等关键技术进行了讨论.     

基于无线传感器网络的交通流量采集系统

提出了一种基于无线传感器网络（WSN）的车流量监控系统。系统采用无线数据采集的方法和地磁传感器进行车辆检测的方法,通过无线传感器网络的多跳传输机制传输车辆感应数据,并通过地磁传感器采集车辆感应数据。系统通过后台统一管理,用户可实时获取道路车流量信息,相比传统的基于有线数据采集和地磁感应线圈检测器的监控系统,基于WSN的车流量监控系统在施工与维护上具有很大优势,可实现交通车流量状况的实时监控。     

基于物联网的瓦斯隧道安全监控系统

为解决当前隧道瓦斯监控系统存在的不足和实现监控系统“多网合一”、信息化和智能化的迫切需求,建立基于物联网的瓦斯隧道安全监控系统架构,从功能上分为感知层、传输层和应用层3层结构,并就其中涉及到的无线传感器网络、人员定位、无线甲烷监测系统、MIMO无线传输技术、智能视频系统、手机短信报警系统、爆破监控系统等实现瓦斯隧道内环境、人员、设备状态等全面监控所用到的关键技术进行研究,对便携式甲烷检测报警仪和智能瓦斯报警矿灯等新设备在瓦斯隧道中的运用情况进行分析与总结。实现了瓦斯隧道全面感知,传感数据无线传输,瓦斯移动与定点监测,人员精确定位,爆破人、机、环闭锁,远程与多级多员监控,充分实现了施工过程的智能化和信息化,起到了科学有效的监测监控和预警作用,提升了瓦斯隧道施工安全管理水平。     

自锚式悬索桥健康监测系统设计研究

健康监测系统可以实时地对桥梁结构进行监控,及时发现桥梁结构损伤并进行预警,从而避免桥梁安全事故的发生。文章以某自锚式悬索桥为例,对其进行健康检测系统设计。通过建立全桥有限元模型,确定其传感器的布置、软硬件系统的集成特性等,并结合实际荷载试验,对其监测系统进行测试。结果表明,通过有限元计算得到的桥梁结构易损位置为传感器布置的重点,并结合实际情况对布置方案进行一定调整;基于模块化和SOA健康监测系统可移植性强,较大减轻了软件的开发难度;合理选择开发语言可以起到事半功倍的效果;该桥健康监测系统运行正常,可以准确反应桥梁关键部位的受力状态。     

基于离散选择分析的山区公路安全预警系统研究

普通公路安全预警尤其是山区公路安全预警,由于其交通流的复杂性使得利用监控系统检测交通状态较为困难。离散选择分析模型通过原始数据直接做出判断,又可以根据数据更新系统进行有效的自身学习,因此较目前应用的贝叶斯网络模型更适用于山区公路安全预警。首先利用离散选择分析方法建立了道路交通状态检测的判断模型;其次以检测结果为基础,利用线性神经网络模型建立了路段交通预警模型;最终建立了山区公路安全预警系统。     

桥梁养护管理系统的设计与开发

通过对桥梁养护数据管理、安全状态评估、养护辅助决策分析、信息共享等需求进行分析的基础上,应用Web-GIS技术和基于B/S网络结构技术对桥梁养护管理系统(BMMS)进行了设计,给出了系统结构、功能模块和养护评估模型;应用面向对象的软件开发技术研制了基于区域性管理的桥梁养护管理系统。将所设计的方案和研制的软件应用于江苏省汾灌高速公路桥梁养护的实际工程中,结果表明,桥梁缺损状况的评估结果与江苏高速公路工程养护有限公司技术工程师的评估结果一致,证实了所开发系统(BMMS)的可操作性,并实现了各个职能部门的信息共享和桥梁养护的区域性管理。     

二七长江大桥健康监测系统研究

随着人们对大型重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注,桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。二七长江大桥是武汉市缓解交通压力的重要通道,是世界上跨度最大的三塔斜拉桥。该文桥梁健康监测系统研究采用有限元分析理论和传感技术,利用Ansys软件进行检算。大桥运营时,通过预先埋设、安装的设备,实时采集有关桥梁结构安全和耐久性的数据,传输到软件系统中进行分析处理,随时关注、评价桥梁的健康状况。通过桥梁健康监测系统的实施,更好地监控了桥梁结构安全,减少了维修费用,同时使交通运输更加畅通。     

基于GPRS的车载控制器远程监控系统

为满足车载控制器研发的需求,提出了一种基于GPRS网络通讯的远程监控系统。设计了基于GPRS模块SIM900A的硬件电路和软件程序。数据采集模块从传感器和整车CAN网络采集数据,并通过GPRS模块将所需数据发送到监控服务器。试验证明该系统能够实现对实验数据的实时采集和远程监控,系统运行稳定可靠。     

桥梁施工过程中监控数据管理系统设计思路

随着改革开放和经济建设的前进步伐,监控数据管理系统的研究工作面临着新的挑战和机遇。数据管理技术应用在桥梁施工监控领域,主要对大量的监控数据进行加工处理,为不同的施工监控提供各种有用的信息,保证桥梁各阶段的结构状态最大限度地接近设计理想状态。桥梁施工监控数据管理系统是以Access数据库为平台,运用VB的对象处理技术进行设计,主要实现了数据编辑、查询、数据分析、数据可视化、桥梁信息简介。     

预应力混凝土连续梁桥应变监测预警阈值研究

在桥梁健康监测系统中,预警系统是其重要组成部分,对海量监测数据设定合理的预警阈值至关重要。该文通过分析沈阳绕城高速某桥的长期应变监测数据,计算实测数据的特征参数,分析其数据变化特征,再将其与梁体温度进行回归拟合,分析温度变化对混凝土应变监测数据的影响,再对数据进行正态性检验,选取海量监测数据的常态阈值,作为S级预警阈值,并计算优化后的理论模型计算值,分别以其80%、100%和120%作为C级、B级和A级预警阈值。通过以上方法共设定4级应变预警阈值,且目前监测数据均未超过预警阈值,桥梁结构处于安全状态。笔者提出的预警阈值已应用于该桥健康监测系统中。