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。     

东营黄河公路大桥振动监测系统设计与实现

振动监测系统是桥梁健康监测系统的必要组成部分。详细论述东营黄河公路大桥振动监测系统中加速度传感器子系统、数据采集及传输子系统、数据在线分析子系统、数据存储与管理子系统的设计与实现中的关键技术问题,可为同类桥梁振动监测系统的建立提供有益的借鉴。     

时钟同步技术在桥梁结构监测系统无线传感网络中的应用研究

针对大型桥梁结构健康监测系统具有传感器类型众多、位置分散、信号信噪比小等特点,研究了基于精确同步的无线传感器网络(WSNs)的设计方法。在分布式的无线传感器网络系统中,各个无线采集节点的数据采集相对独立,各无线节点需以统一的时钟周期和起始时刻进行同步采集,才能得到一个具有时间和空间信息的检测数据。针对所开发系统的网络拓扑结构和具体应用对象,研究提出了一种改进型的延迟测量时间同步机制。经过理论验证和工程实践,设计的无线传感器网络系统能够满足结构健康监测对时间同步精度的要求。     

润扬大桥结构健康监测系统设计研究

对建立润扬大桥结构健康监测系统的主要问题进行了分析研究,提出了建立大跨桥梁结构健康监测项目的选择依据,并对润扬大桥结构健康监测系统的构成和主要功能、传感器等4个子系统的设计原则与思路、设备的选择原则等进行了分析。     

江阴大桥桥梁结构健康监测系统的硬件系统改造

江阴大桥结构健康监测系统是我国最早建立、也是最早进行改造的特大型桥梁结构安全监测系统。由于设计施工上的缺陷,系统运行不久就出现数据采集系统硬件损坏,导致系统处于瘫痪状态。介绍改造前后硬件系统的组成,并对监测内容和使用的传感器进行分析,以对以后特大型桥梁结构健康监测系统设计提供借鉴。     

新疆果子沟大桥结构健康监测系统综述

文章主要介绍新疆果子沟大桥结构健康监测系统的设计思路。系统包括传感器系统、数据采集系统、数据处理与控制系统及评估系统。其中评估系统是整个健康监测系统的核心,包括红线预警、桥梁承载能力评估和详细评估。     

东海大桥桥梁结构健康监测系统研究与设计

介绍了东海大桥的健康监测系统。围绕东海大桥管理养护的需求,研究设计了桥梁结构健康监测系统的总体构成,各子系统的构成及实现方法,确定了监测内容和布点原则,设计了桥梁结构状态识别与评估的方法与策略等。     

湛江海湾大桥健康监测系统研究

该文介绍了湛江海湾大桥健康监测系统的研究与设计方法,提出了大跨桥梁结构健康监测内容的选择依据,并对大桥结构健康监测系统的总体框架和主要功能、各子系统的构成及实现方法进行了论述。监测显示软件采用友好的可视化界面,方便用户的使用。     

东江大桥健康监测系统设计

从桥梁健康监测系统的意义引出了东江大桥健康监测系统建立的目的,概述了东江大桥健康监测系统的整体框架,详细介绍了东江大桥的传感器布置方案、分层次的数据采集传输结构以及基于数据挖掘理论的数据处理与控制技术。结合东江大桥的结构特点开发了基于分布式异构数据库的数据管理系统、基于C/S及B/S架构的开放式人工巡检养护管理系统、自动化与人工相结合的综合预警体系,同时介绍了系统的用户界面以及视频监控等子系统的设计,最后总结了系统的运营情况。     

小砩桥健康监测系统的总体设计

在我国，大型跨河景观桥梁大量建设，景观桥梁的健康监测愈来愈成为道路运营安全及检修维护的重要保障。浙江省嵊州市小砩桥为独塔斜拉桥结构体系。本研究结合该大桥的结构特点及运营养护维修需求，在结构静动力分析的基础上，展开系统总体架构设计，对自动化监测子系统、数据存储与管理子系统、安全预警与评估子系统、用户界面子系统进行详细设计，为进行大桥结构状态识别、结构的承载力与安全评估等工作积累数据，从而为桥梁开展长期健康监测奠定基础。     

江阴大桥原结构安全监测系统设计分析

在对江阴大桥结构受力特点进行简要分析的基础上，从大跨桥梁结构健康监测的监测思想、测点布置、测试技术的应用等方面，对江阴大桥原安全监测系统及存在的主要问题进行了分析研究。并从项目选择、传感器布设、网络结构、监测设备的选用、数据采集与监测运行模式、数据存储模式、应用软件设计等方面对江阴大桥原结构安全监测系统进行了比较详细的分析，阐述了江阴大桥健康监测系统升级改造的目标需求，为升级改造工程设计与实施提供了依据。     

基于特征提取和机器学习的异常数据识别算法

结构健康监测系统的大力发展每天都在产生大量的监测数据。对于结构健康监测系统来说，判断这些产生的监测数据是否正常是对结构健康状态进行分析的第一步，也是关键的一步。同时，监测数据的异常与否也是判断传感器、采集设备、传输设备等是否正常工作的关键性依据。对于一段数据进行识别，判断数据是属于什么样的异常，是一个多分类的问题。采用基于特征提取和机器学习相结合的算法，对时序数据进行分类，能够快速地判断数据是否异常和异常的类型。     

G325九江大桥斜拉桥健康监测系统

介绍了G325广东九江大桥斜拉桥健康监测系统。该系统包括传感器子系统、信号采集与传输子系统、信号处理与控制子系统、结构状态评估与维护管理子系统。给出了监测系统各类传感器实测的部分结果,与实际情况对比表明,实测数据真实、有效,满足健康监测的要求。     

水下隧道结构健康监测系统完工调试关键技术研究

水下隧道结构健康监测系统实施后,由于施工粗放、环境干扰、设备故障等问题的影响,其传感器读数往往存在一些异常,需及时进行调试,使其恢复正常,从而保证数据采集的实时性和准确性。文章以典型水下隧道结构健康监测系统完工调式为例,阐述了47个数据异常传感器的调试过程,明确了系统调试的原则,提出了监控中心调试、采集站调试、线路调试、传感器调试的方法,并就调试结果和对施工阶段的启示进行了分析。为类似工程系统调试提供借鉴。     

重庆两江大桥长期健康监测系统研究

介绍重庆两江大桥健康监测系统结构体系、总体目标和主要监测内容,同时还介绍仪器设备选型及优化组网、采集处理策略、数据库管理、结构健康评价及用户界面显示。两江大桥健康监测系统是一套完整的围绕大桥梁、塔、索、轨道4大体系,由多种传感器和相关采集仪以及3层网络构成的大型桥梁长期健康监测系统。经过小型实验室试验和桥梁工程应用,结果表明,该系统通讯网络简洁,抗干扰能力强,故障率低,维护方便,运行性能稳定,监测数据可靠、准确,可准确地评估桥梁的健康状况。     

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。     

城市地下道路隧道结构健康监测研究

城市交通隧道的数量随着经济发展不断增多,隧道结构健康监测系统作为掌握隧道结构安全状态的有效措施也得到一定的发展。地下道路隧道由于投资规模、隧道长度较小等原因,致使结构健康系统较少应用在地下道路隧道中。本文依托园腾路地下道路隧道,采用“半智能化”结构健康监测的方式,降低结构健康系统成本的前提下,对隧道结构健康状态进行必要的监测。同时,对比测缝计、静力水准仪及形状传感器的监测结果,验证了形状传感器在接缝张开量、接缝两侧不均匀沉降的可行性。对城市地下道路等短隧道,降低结构健康监测系统的智能化程度、应用新型传感器现降低成本,提高结构健康监测系统在短隧道的使用率,对于提高管养质量、保障地下道路隧道结构安全上具有重要意义。     

贵州坝陵河大桥健康监测系统设计

为监测西部山区大跨度钢桁梁悬索桥———贵州坝陵河大桥的运营安全状态,指导其科学管养维护,设计并建立坝陵河大桥健康监测系统。根据桥址环境和结构特点,选定监测内容并确定系统组成,进行各种测点传感器的选择、布设,并制定监测手段、数据采集分析策略及系统传输架构。该系统能实时评判桥梁的安全与健康状况,及时发现和排除安全隐患,为大桥安全运营提供科学保障。     

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。。