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桥梁监测数据采集传输解决方案

2019-09-16

方案需求

桥梁监测主要对重点桥梁进行结构监测,对桥梁在各种环境与运营条件下的跨梁的扰度、桥面的裂缝、关键桥墩的倾斜等参数进行实时自动监测,对各监测项目根据要求进行数据采集、存储和查询。桥梁变形监测由检测仪器、采集传输DTU和监控中心三部分组成,各部分之间使用通信网实现数据交互。

对大桥关键构件(或部位)应力(或变形)进行超界的多级预警,并可通过监测数据的分析处理对结构异常情况进行自动诊断。通过桥梁健康监测,能评估桥梁健康状态,为运营养护部门提供桥梁状态信息,为桥梁的日常养护、检测、维护、加固及维修提供依据。桥梁安全监测系统主要是对桥跨结构安全性能指标进行监测,通过对桥梁进行健康监测,反映桥梁结构在正常交通荷载和环境作用下的结构响应和力学特征,分析桥梁的结构健康状态,评估结构的可靠性,为桥梁的管理与维护提供科学依据。
 

健康监测与评估系统为综合性主监测系统,由数据采集系统、数据库系统及健康监测管理系统组成;其数据采集系统又由光纤光栅采集系统、索力及重车流量采集系统、数据分析处理系统组成。健康监测与评估系统对大桥的环境温度、混凝土应力应变、主梁振动、索塔振动、拉索振动、拉索索力、索塔倾斜、伸缩缝位移等内容进行实时监测预警,并对全桥健康状态进行评估;裂缝监测系统对大桥局部混凝土裂缝实时监测预警;航道监测系统监测大桥下跨江航道交通;车流量监测系统监测桥面机动车车速、车型并统计交通流量。
 

技术部署

4G DTU自动化数据采集监测:通过传感器、数据采集、数据传输设备实时采集结构响应及环境特征数据,传输模块将数据上传服务器。结构动态特性监测,主梁挠度、墩柱倾斜、支座位移、结构体裂缝、应力应变监测等,针对表面位移监测、应力应变监测、风速监测、钢筋受力监测、加速度监测、裂缝监测等监测项目。气象监测和视频监测主要是桥梁所在位置的降水量和大气条件,温湿度、气压、风等。

振动监测主要监测桥梁在三方向所受的振动情况,自振特性及索力监测等。视频监测桥梁路面车辆运营的情况。传输模块4G DTU通过运营商电信、移动或联通基站接入互联网,连接至固定IP地址的服务器端口系统;系统对传感器监测得到的各类数据,进行统一的数据处理、结构状态评估及预警,系统主要管理整个大系统全寿命期桥梁的所有动态、静态数据(包括设计资料、施工期资料、实时监测数据、预警评估数据、桥梁基本信息、系统管理信息等),并完成数据的归档、查询、存储等。平台软件系统可向业主、科研单位、设计单位、养护单位、结构工程师、巡检工程师等相关人员提供桥梁结构监测及巡检管理的人机界面。
 

方案优点

RS232串口兼容多种桥梁监测仪器;

DC5-35V可实现太阳能供电;

4G高速网络传输,保证数据不丢包;

工业级户外安装,-30-75℃环境下无障碍使用;

无需人为干涉即可自动重启、同步校准和继续正确运行;

终端模块化设计RS485可总线接入,兼容多仪器设备集线上传;

数据透传,数据采集与传输系统、监测中心数据处理服务器进行透明传输;

实时监测桥梁的各测点测量参数,系统应能在无人值守条件下连续运行,采集到的数据可供远程传输;


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