用于斜拉桥索力在线监测的新型传感技术

分析了斜拉桥结构索力在线监测技术的基本原理、性能特点和应用范围,并对比了这几种监测技术的测量精度、测量方式和适用对象等特点。最后,指出未来桥梁拉索索力监测的发展趋势。     

基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测系统研究

随着通信技术、传感器技术的发展,新型的桥梁健康监测技术不断涌现。基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测是将无线传感器网络技术与结构健康监测相结合,应用频率法通过加速度传感器测得一段时间内的桥梁拉索张力,经过无线传感器网络将数据传输到监测平台,从而达到对桥梁健康状况的监测。     

生命线工程中的桥梁健康监测技术研究

桥梁作为生命线工程的重要组成部分,在国民生活、国家安全和经济发展等各个方面发挥着及其重要的作用.随着高速铁路的不断发展,桥梁健康监测技术的研究和应用迫在眉睫.本文分析了桥梁健康监测的需求,设计了桥梁健康监测系统,并研究了超声波、连通液位、振弦、光纤光栅等传感器技术,探讨了桥梁健康监测需考虑的监测点布置、时间同步、数据管理等问题.通过实验分析,验证了桥梁健康监测系统的有效性,为实现生命线工程中的桥梁健康监测提供了可行的技术方案.     

民用飞机结构健康监测系统的设计方法

结构健康监测技术是确定飞机结构完整性的革命性创新技术,其在减少飞机运营成本、提高飞行安全等方面具有非常突出的潜力和优势,将使民用飞机结构的维护策略发生变革：从定期计划维修向基于结构实时状态的视情维护转变。首先介绍了民用飞机结构健康监测技术国际研究现状及其国产民机应用SHM的必要性,论述了民机结构健康监测系统需要监测的金属结构和复合材料结构损伤、载荷、部位、损伤类型,以及理想SHM系统的要求。民机结构健康监测的主要参数包括载荷/环境谱、关键部位应变场、关键部位损伤三大类。给出了民用飞机结构健康监测系统设计方法,阐述了SHM主要监测参数及适用的传感器,介绍了民用飞机结构健康监测系统的总体架构设计和功能架构设计。     

基于有线无线异构网络融合的桥梁健康监测系统

对于大跨度桥梁的健康检测．较为先进并已广泛使用的有线健康监测技术逐渐取代了传统的手工操作,但在实际应用中产生了安装电缆和更新系统带来的麻烦。相比之下,新开发的无线桥梁结构健康监测传感器技术更容易部署和更新,它克服有线系统存在的这些缺陷。然而,在某些情况下,无线网络的通信质量不能保证,导致系统的效率和可靠性受到影响。提出一种新的异构健康监测系统,它拥有有线和无线健康监测技术的优点。     

用于油库监测的光纤Bragg光栅传感器实验研究

通过对三种光纤Bragg光栅传感器的实验研究,得出实验数据并进行分析,表明光纤光栅传感器用于油库状态参数监测是可行的。该文介绍了分布式监测技术领域的一种新型技术——光纤Bragg光栅监测网络技术,指出了其相对传统技术所具有的独特优越性。最后,提出了一种基于光纤Bragg光栅传感技术的油库监测网络。     

基于有线无线异构网络融合的桥梁健康监测系统

对于大跨度桥梁的健康检测,较为先进并已广泛使用的有线健康监测技术逐渐取代了传统的手工操作,但在实际应用中产生了安装电缆和更新系统带来的麻烦。相比之下,新开发的无线桥梁结构健康监测传感器技术更容易部署和更新,它克服有线系统存在的这些缺陷。然而,在某些情况下,无线网络的通信质量不能保证,导致系统的效率和可靠性受到影响。提出一种新的异构健康监测系统,它拥有有线和无线健康监测技术的优点。     

全功能无线同步桥梁结构监测系统的研究及应用

大型桥梁在改善城市交通状况及促进社会经济发展等方面起着重要作用.长期监测运营中的桥梁,并及时评估其安全状况对保障人们生命财产安全方面具有重要意义.开发了可以综合监测桥梁结构的全功能无线传感系统,提出了精度满足系统要求、能量开销更低的时间同步算法LP-TPSN.并对厦门某悬索桥进行了桥面振动测试.结果表明,该无线监测系统测试桥面振动准确度高,同时具有操作方便、实时性好、同步开销低等特点,在桥梁结构监测及状态评估领域中有良好的应用前景.     

埋入式F-P光纤应变传感器的疲劳性能试验研究

光纤传感器的研究应用代表着混凝土桥梁结构健康监测技术的发展趋势。针对基于白光干涉的埋入式F-P光纤应变传感器的测试原理及主要结构参数进行了分析，介绍了该传感器的制作工艺特点。通过对传感器的疲劳性能试验，验证了该传感器具有优良的精度稳定性和耐久性，满足桥梁施工现场复杂状况下混凝土结构应变监测的要求。     

飞机振动及应变状态监测的无线传感器网络系统研制

基于ZigBee技术的无线传感器网络具有低功耗、低成本、高灵活性和自组网的特点,将其应用于飞机的状态监测,可以有效地解决传统状态监测技术中功耗大、成本高和不易维护的问题;鉴于这一应用要求,我们采用TI公司的CC2531芯片,在ZigBee协议栈的基础上设计了可以监测振动、应力应变等状态参数的无线传感器网络节点,并在模拟的环境中进行了试验,节点传输距离提高到了40m,证实了该方案的可行性。     

Configuring and enhancing measurement systems for damage identification

Engineers often decide to measure structures upon signs of damage to determine its extent and its location. Measurement locations, sensor types and numbers of sensors are selected based on judgment and experience. Rational and systematic methods for evaluating structural performance can help make better decisions. This paper proposes strategies for supporting two measurement tasks related to structural health monitoring - (1) installing an initial measurement system and (2) enhancing measurement systems for subsequent measurements once data interpretation has occurred. The strategies are based on previous research into system identification using multiple models. A global optimization approach is used to design the initial measurement system. Then a greedy strategy is used to select measurement locations with maximum entropy among candidate model predictions. Two bridges are used to illustrate the proposed methodology. First, a railway truss bridge in Zangenberg, Germany, is examined. For illustration purposes, the model space is reduced by assuming only a few types of possible damage in the truss bridge. The approach is then applied to the Schwandbach bridge in Switzerland, where a broad set of damage scenarios is evaluated. For the truss bridge, the approach correctly identifies the damage that represents the behaviour of the structure. For the Schwandbach bridge, the approach is able to significantly reduce the number of candidate models. Values of candidate model parameters are also useful for planning inspection and eventual repair.     

Damage analysis and numerical simulation for failure process of a reinforced concrete arch structure

This work focuses on the implementation of damage mechanics model to explain and understand failure mechanisms of the concrete structures. A tensorial damage theory and an isotropic application to the arch ribs of a real bridge are presented. Two reinforced concrete arch ribs of a 28 year old bridge has been removed from the field to the laboratory. They were loaded up to failure in order to study the remaining strength of the structure. The damage model involves three independent parameters for simulating the damage behaviors of the concrete material. The damage theory—additional load—finite element method is developed to simulate numerically the failure process of the RC structures based on the proposed damage model. The predicted displacements, strains and failure mode of the RC arch are good agreement with the experimental results. The values of the three material parameters that describe the damage characteristics of concrete were obtained. The numerical calculations revealed the interested behaviors of concrete in a damaging process. The proposed damage model can be used effectively to describe the damage and fracture behaviors of concrete.     

桥梁疲劳监测传感器设计

设计了一种桥梁疲劳监测传感器,它通过电阻不可逆变化的疲劳载荷响应机理拾取结构损伤信号。所设计的独特应变倍增器可将微弱的交变应变信号进行机械放大,使敏感元件在桥梁高周疲劳载荷作用下仍工作在敏感区。解决了疲劳敏感元件存在的较高动应变响应门槛值与结构较低动应变损伤间的矛盾,采用弓形弹性元件与硅橡胶预应力组合结构,得到了可靠性好、刚度低、放大率高及使用方便的理想结构,从而满足了桥梁结构长寿命、低应力工作特点的寿命检测要求。静载和疲劳试验说明:所设计的传感器具有很高的疲劳灵敏度、长期稳定性,完全适用于桥梁结构的高周疲劳检测。     

基于数字疲劳传感器的疲劳监测系统及寿命评估

疲劳寿命计是电阻-疲劳响应记忆元件,其电阻值随疲劳而增加,栽荷卸除后电阻变化值保留.通过设计适用于桥梁疲劳栽荷检测的数字式传感器和监测系统,对大桥实施长期实时监测和定期技术状态评估,考察大桥在服役期内完成设计预定功能的能力,提高桥梁的安全性.为解决疲劳损伤及寿命评估问题,通过编制的疲劳评估系统,对东海大桥48个危险截面测点进行疲劳分析,得到实际损伤及损伤度,并进行寿命评估.成功地建立了东海大桥疲劳损伤及寿命评估系统,并可推广应用于其他桥梁.     

基于数据流的桥梁健康监测海量数据处理

采用数据流的滑动窗口技术,建立了一种基于数据流滑动窗口的桥梁健康监测系统数据处理及存储模型,进行了基于数据流的桥梁健康监测数据处理的研究.桥梁健康监测是对桥梁结构进行实时监控和结构状态的智能化评估.这对确保桥梁的运营安全及早发现桥梁病害,对延长桥梁的使用寿命起着积极的作用.基于数据流的滑动窗口技术,对传感器采集的数据进...     

基于WSNs和移动Agent的桥梁结构健康监测研究

针对桥梁结构大而复杂、传感器数目种类多、损伤形式多样等特点,引用无线传感器网络（WSNs）和移动Agent技术。以实际桥梁结构为研究对象,采用以CC2530为核心的无线传感器节点采集桥梁结构相关数据;利用移动Agent的移动性,迁移和访问网络节点,完成对节点数据的收集和处理;运用ZigBee无线通信协议将数据传送至网关节点加以处理;通过GPRS无线通信方式将最终数据送至监测中心,确定桥梁的健康状况。结果表明：该系统符合设计要求,且监测数据可靠,具有应用和推广价值。     

Structural health monitoring by using a sparse coding-based deep learning algorithm with wireless sensor networks

Structural health monitoring has received remarkable attention due to the arising structural safety problems. Most of these structural health problems are accumulative damages such as slight changes in structural deformations which are very hard to be detected. In addition, the complexity of real structure and environmental noises make structural health monitoring more difficult. Existing methods largely use various types of sensors to collect useful parameters and then train a machine learning model to diagnose damage level and location, in which a large amount of training data are needed for the model training, while the labeled data are rare in the real world. To overcome this problem, sparse coding is employed in this paper to achieve structural health monitoring of a bridge equipped with a wireless sensor network, so that a large amount of unlabeled examples can be used to train a feature extractor based on the sparse coding algorithm. Features learned from sparse coding are then used to train a neural network classifier to distinguish different statuses of the bridge. Experimental results show the sparse coding-based deep learning algorithm achieves higher accuracy for structural health monitoring under the same level of environmental noises, compared with some existing methods.     

基于无线传感网的风机应力监测系统

本文介绍了监测风机应力的无线传感器网络体系结构.研究了风机结构,在此基础上对关键点进行了应变片的粘贴.应变传感器主要由前端的应变桥路和后端数据采集系统组成,应变桥路由应变片组成,根据实际工程要求可以将桥路搭配成全桥或半桥等不同桥路.本文阐述了测量桥路原理、应变片粘贴方法及组桥线路连接方式,同时,设计了上微机数据采集软件...