基于Zigbee的无线传感器网络在桥梁健康监测系统中的应用探究

桥梁的建设和维护是国家基础设施建设的重要组成部分,桥梁健康监测技术能有效的保证桥梁的安全运营,保障人民群众的生命财产安全。桥梁健康监测系统通过对桥梁结构状态的监测与分析,为桥梁在特殊气候、复杂交通环境下和桥梁结构状况异常时发布预警信号,为桥梁的管理、养护与维修提供科学的依据。目前国内外桥梁监测系统大多为有线网络系统,存在着网络安装布线成本高昂、设备移动和网络结构灵活性差、节点智能化程度低等问题。为此,本文提出并设计实现了基于Zigbee协议的无线传感器桥梁健康监测网络系统。与传统的桥梁监测系统相比该系统具有成本低、可靠性高、安装方便、维护更新费用低等优势。本文针对桥梁健康监测技术的发展现状和无线传感器网络技术的应用,阐述了无线传感器网络的结构、分层模型和关键技术,将Zigbee技术应用于桥梁健康监测的无线传感器网络。对TI的基于Zigbee2006标准的协议栈Z-Stack进行了剖析。设计了适用于桥梁健康监测的网络拓扑结构,结合系统监测指标,给出基于Zigbee桥梁健康监测系统总体方案。     

润扬大桥结构健康监测策略研究

桥梁结构健康监测与安全评估系统是桥梁结构养护决策系统的支撑条件之一,是保证大跨桥梁正常安全运营的重要手段.文章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,重点讨论了桥梁结构健康监测项目的选择依据以及传感器优化布设的原则与依据,提出了润扬大桥结构安全健康监测系统的传感器测点布置.     

风力作用下深圳市民中心屋顶网架结构的智能健康监测

本文以深圳市民中心屋顶网架结构为工程背景,详细探讨了仅需要有限数量传感器就可实现对风力作用下大跨度复杂体型屋盖网架结构整体工作状态的自动监测和未知损伤的自动诊断的智能方法。此方法的关键技术有:网架结构工作状态的智能监测技术,支承钢牛腿工作状态的智能监测技术,网架结构节点焊缝拉裂损伤的自动诊断技术,有损伤网架结构抗倒塌的实时安全评定技术。通过这些智能方法的应用,成功地实现了在最经济的条件下对整个网架结构的全面健康监测。     

大跨缆索支承型桥梁健康监测与评估系统的设计研究

随着我国经济迅速发展,对于交通运输能力的要求不断提高,结构健康监测（Structural Health Monitoring,SHM）系统越来越成为大型桥梁运营、养护管理、安全评估与维护的重要技术支撑。本文针对目前国内外大跨桥梁结构健康监测系统中存在的问题,围绕“结构健康监测、日常养护检测系统、周期检测相结合,综合建立大跨桥梁结构状态识别与安全评估系统”的思想,主要就建立大跨缆索支承型桥梁结构健康监测系统中的问题进行了研究,提出了明确的系统的总体设计原则、构成以及功能目标,对系统设计与安全评估目标的关系问题进行了分析研究,阐述了监测项目选择、传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据处理与控制子系统、结构状态识别与安全评估子系统的设计原则或思路。     

货运铁路扩能运输对桥梁动力性能的影响

随着铁路扩能运输的快速推进,列车编组增加、车辆轴重增大、运营密度提高,使得铁路桥梁承受的荷载与疲劳效应显著增加。为了分析重载运输对朔黄铁路桥梁运营性能的影响,文章通过对朔黄铁路7座桥梁进行运营性能相关试验,分析运营荷载作用下结构的动力系数、梁跨跨中振幅、横向加速度和梁跨自振频率等动态性能指标以及试验梁跨两端桥墩的墩顶振幅等参数变化规律,结合梁跨横向刚度等运营性能指标,分析不同车辆类型对桥梁结构动力性能的影响,为管理部门系统掌握该桥的技术状态、制定运行方案和养护维修提供技术依据。     

预应力混凝土梁式桥安全运营监测系统研究

以一座三跨预应力混凝土连续箱梁桥作为监测研究对象,对预应力混凝土梁式桥结构安全运营监测系统进行设计,阐述监测系统的监测对象、监测内容及设计原则,并对传感器的布置进行优化设计。提出基于动态称重(WIM)技术对桥梁实施安全运营监测的方法,编制桥梁实时动力分析程序BDANS(Bridge Dynamic Analysis System)梁式桥动力分析功能模块,分析桥梁在随机车流作用下的结构动力特性,建立车辆超载超限分级预警管理系统与桥梁结构承载力安全状况分级预警管理系统。该监测系统可实时连续地监测桥梁,并对桥梁的安全运营状况进行评估。     

天津市桥梁健康监测成套技术研究

一、研究背景与创新点 桥梁结构健康监测系统的研发和应用已经有近30年的时间。20世纪80年代，美国在多座桥梁上布设监测传感器．监测环境荷载和结构响应，用以监视施工质量、验证设计假定和评定服役状态。随着智能传感元件的研究开发和产业化，我国桥梁健康监测系统的研究与应用取得了长足的发展，健康监测已成为桥梁运营安全保障的核心技术。     

预应力混凝土梁式桥安全运营监测系统研究

以一座三跨预应力混凝土连续箱梁桥作为监测研究对象,对预应力混凝土梁式桥结构安全运营监测系统进行设计,阐述监测系统的监测对象、监测内容及设计原则,并对传感器的布置进行优化设计。提出基于动态称重(WIM)技术对桥梁实施安全运营监测的方法,编制桥梁实时动力分析程序BDANS(Bridge Dynamic Analysis System)梁式桥动力分析功能模块,分析桥梁在随机车流作用下的结构动力特性,建立车辆超载超限分级预警管理系统与桥梁结构承载力安全状况分级预警管理系统。该监测系统可实时连续地监测桥梁,并对桥梁的安全运营状况进行评估。     

桥梁结构健康监测中FBG传感器的应用

根据百灵桥结构特点和运营状况监测需求,提出一种基于FBG传感器的桥梁结构健康监测系统。本文首先介绍了光纤布拉格光栅传感器的基本原理及温度补偿原理,然后根据百灵桥结构特征确定了监测内容,采用ANSYS软件建立了简支梁空间有限元结构分析模型,并进行应力分布研究,在此基础上进行FBG传感器优化布设,最后采用无线传输模块进行数据采集和评估。应用结果表明,该系统能很好地反映百灵桥实时运营情况,满足桥梁养护管理需求。     

南京长江第四大桥结构健康监测系统设计

<正>我国已建设成为桥梁大国,桥梁结构健康监测技术正成为大型桥梁工程结构安全运营和养护管理的重要保障技术,桥梁结构健康监测监测方法和技术的研发和应用吸引了我国土木工程领域众多科技工作者极大的兴趣,井得到了快速发展和应用。本文着重研究了南京长江第四大桥结构健康监测系统的设计原则,阐述了桥梁结构健康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状态识别与综合评估子系统的设计方法和功能要求。