FAST 30m模型健康监测系统

为了有效地评定结构安全性和使用性,研究并设计了大射电望远镜FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)30 m缩尺模型结构健康监测系统.针对FAST30 m模型结构特性,确定健康监测系统的组成、功能和监测内容;依据适用条件、性价比等对传感器优化选型,计算结构"热点应力"位置并采用概率灵敏度分析方法计算应力变化对结构刚度影响最大位置,以此优化应力传感器测点位置,采用有效独立方法优化计算加速度传感器测点位置;提出了FAST30 m模型结构的安全评定及预警方法;综合运用Matlab、Ansys和Labview等软件设计了健康监测系统.FAST30 m模型健康监测系统能协调运行,并应用于FAST30 m模型索网结构张拉成形施工过程中,实现了预期设计功能.     

三维编织复合材料健康监测系统连续数据的实时分析和处理方法

基于从三维编织复合材料健康监测系统,建立了一套基于数据流的滑动窗口技术的模型,处理分析三维编织复合材料健康监测系统的连续数据.该模型能够及时地处理和判断传感器实时采集到的数据,并能对异常数据进行保存和分析,进而做出相应的提示.实验结果表明该模型的计算结果与实际数据具有很好的吻合性.该模型大大减少了三维编织复合材料健康监测系统数据处理的难度,同时也很大程度上提高了数据处理的效率.     

嵌入式系统在桥梁健康监测中的应用

介绍了桥梁健康监测系统的组成原理以及嵌入式系统的基本概念;重点阐述了通过无线网络传输技术和互联网FTP协议;采用嵌入式系统进行桥梁健康监测的全新解决方案,对实现桥梁健康监测系统的智能化具有重要意义。     

铁路安全监测系统现状分析

铁路安全监测系统是指利用分布在铁路沿线的多种安全监测设备对轨道周边可能对铁路运输造成影响的因素进行检测、计算、告警来确保铁路运输安全的系统.文章通过对当前铁路安全监测系统现状的分析,发现并指出了监测系统组网中存在的问题.     

FAST健康监测数据采集系统开发研究

对500m口径大射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,简称FAST)健康监测系统基础组成部分—FAST健康监测数据采集系统进行开发研究.分析了FAST传感器选型影响因素,结合传感器自身适用标准进行具体选型,完成了基于所选传感器的硬件系统设计,运用Labview平台开发了与FAST监测系统相适应的采集软件系统,形成一套完整的基于虚拟仪器技术的FAST健康监测数据采集系统.FAST30m模型试验是FAST建设过程中的关键步骤,通过在模型试验中的成功应用,表明该系统可为将来FAST健康监测系统的完善提供重要支撑条件.     

基于模糊数据融合的液氢供应系统健康评价方法

提出了液氢供应系统健康状况的定量综合评价指标———健康度,将基于模糊集的数据融合方法用于健康度的计算。该方法利用层次分析法来确定各个传感器监测参数的重要程度系数,利用模糊综合评判对多传感器数据进行融合,利用二级指标评判融合策略对各时序点数据进行融合,最后通过去模糊化方法计算得到液氢供应系统的综合健康度和各个监测参数的健康度。在此基础上,建立了火箭发动机试验台液氢供应系统的健康评价体系。试验结果表明,该方法能够对试验台液氢供应系统的健康状况进行定量的、合理的评价。     

军山长江大桥健康监测系统设计与应用

研究了军山大桥健康监测系统的整体设计技术及实现方法,该系统由自动化传感测试子系统、数据存储与管理、电子化巡检养护、综合预警与安全评估和用户界面5个子系统组成。详细介绍了各子系统的设计与实施方法。利用建立的健康监测系统实现对特殊荷载状况下结构响应的监测,对监测结果与有限元计算结果进行对比分析。结果表明,该系统运行良好,监测结果准确,取得了预期的效果。最后探讨了健康监测技术应用于实际工程需进一步研究解决的问题。     

无线传感网络在大型机电系统健康监测中的应用

具有感知、计算和无线网络通信能力的传感器，以及由其构成的无线传感器网络引起了人们的极大关注，在许多领域提出了应用方案以及应用设想。提出了采用无线传感网络进行大型机电系统健康监测的全新解决方案；重点阐述了数据采集、处理和传输系统的设计。这对机电系统健康监测智能化具有重要意义。     

基于FPGA的电力变压器在线监测系统

为实时监测电力变压器运行中的线圈绕组状态,设计构建了基于FPGA的电力变压器在线监测系统.介绍了相应的硬件模块设计和软件流程.该系统可以实时测量电力变压器绕组三相电压、电流有效值,并计算设备的有功功率、无功功率、功率因数等.该系统可以通过RS485接口与上位机进行通讯,实现变压器的集中管理.     

结构健康诊断无线监测系统设计

为了对大型结构工程进行长期健康监测,并可根据监测数据进行来分析、评估结构安全性,设计了一套实用型较强的无线监测系统.该系统采用微功耗的单片机控制的12位模数转换器完成模数转换,用户可以根据不同需求选配不同类型的串口通讯模块进行无线传输,并且无线通讯模块支持多个智能命令,所有监测数据由监控中心设备并行实时显示处理,并给出可视化的图形分析结果.该系统适用于不同规模的结构进行健康监测.     

南昌新八一大桥健康监测预警指标计算分析

为了保证桥梁健康监测系统的有效性和及时性,给桥梁管理者提供维修及加固的依据,以南昌市新八一大桥为工程背景,在有限元数值模拟结合传感器监测数据的基础上,建立了多指标并行预警的结构预警体系,阐述了预警指标、预警阈值和预警流程,并重点对索力、关键部位应力和挠度、疲劳车辆荷载、固有频率变化率等预警指标进行了计算分析。应用结果表明,在当前荷载作用下新八一大桥的各项预警指标的结果都正常,满足使用要求。     

某重载铁路连续刚构桥梁健康监测方案设计

某重载铁路为预应力混凝土箱形变截面连续刚构桥,施工期间出现严重病害,后经加固补强后投入运营。为确保桥梁运营安全,对该桥进行了健康监测系统方案设计,以对温度、应力、变形、振动等参数进行实施监测。该健康监测方案设计主要包含设计原则、数据监测、测点布设及系统架构等方面。该桥已通车安全运营6年多,按设计安装的桥梁健康监测系统运行良好,可为类似桥梁健康监测系统设计提供参考借鉴。     

桥梁健康监测2019年度研究进展

桥梁健康监测系统利用通信传感设备远程记录运营中的结构持续响应,通过对信号数据的处理分析实现桥梁结构的实时预警与安全评估,从而达到保护结构正常运营、延长结构使用寿命、指导桥梁结构管养与维护决策的目的。桥梁健康监测技术作为桥梁工程领域新兴的分支,已逐渐成为一个热门研究方向。为了促进该领域研究进一步发展,指导健康监测系统在桥梁工程中更高效地应用,对桥梁健康监测系统的实施决策、传感器信号预处理、信号数据降噪处理、模态参数识别、有限元模型修正、损伤识别、状态预测与评估等关键技术方法的研究现状进行了详细介绍,并对2019年度内相关研究进展及应用进行了总结与评述,最终发现模式识别技术与机器学习方法正越来越广泛地应用到桥梁健康监测的研究中。     

桥梁健康监测2020年度研究进展

桥梁健康监测系统利用通讯传感设备远程记录运营中的结构持续响应,通过对信号数据的处理分析实现桥梁结构的实时预警与安全评估,从而达到保护结构正常运营、延长结构使用寿命、指导桥梁结构管养与维护决策的目的。桥梁健康监测技术作为桥梁工程领域新兴的分支,已逐渐成为一个热门研究方向。为了促进该领域研究进一步发展,指导健康监测系统在桥梁工程中更高效的应用,对桥梁健康监测系统的信号降噪、信号预警、模态参数识别、有限元模型修正、损伤识别、状态预测与评估等关键技术方法的研究现状进行了详细介绍,并对2020年度内相关研究进展及应用进行了总结与评述,最终发现机器学习方法正越来越广泛地应用到现阶段桥梁健康监测各项关键技术的研究中。     

桥梁监测数据的三维GIS平台关键技术研究

从大型桥梁结构监测的要求出发,针对传统监测数据在现行监测过程中存在显示效果不明显、反馈不及时和非全自动监测报警等缺点,通过三维GIS技术建立桥梁结构监测系统,使其具有实时性、反馈性、智能性等,有力地保证了桥梁监测数据的直观表达。详细探讨了三维GIS应用于大型桥梁监测的关键技术,以武汉二七长江大桥为原型开展对具体桥梁的应用研究。结果表明,三维GIS应用于桥梁监测的技术方案能够有效地克服现有方法的缺陷,提高了桥梁监测中数据反馈、展现的能力,对相关桥梁监测的新思路具有一定的借鉴意义。     

斜拉桥恒载索力长期变化趋势分析与评估

为获取恒载索力,以在役斜拉桥封闭交通时的索力监测数据为研究对象,通过温度与索力的相关性分析,得到索力与温度呈线性关系的结论,并通过有限元模型计算结果进行验证;通过有限元模型对不同斜拉索索力的温度敏感性进行分析,得出温度对塔两侧较短索、边跨辅助墩附近较长索以及中跨长索索力影响较大的结论;利用斜率关联度和变权综合原理,根据成桥后9年内的数次封桥监测数据,对索力状态进行评估.结果表明,提出的索力评估模型能有效反映索力的均匀变化和非均匀变化趋势.     

基于神经网络及时间序列混合模型的桥梁健康监测系统缺失数据填补

列举了实际桥梁健康监测系统中数据缺失的几种形式,根据桥梁健康监测系统中监测数据是时间序列集的特点,以及神经网络强大的映射能力,利用神经网络及时间序列混合模型的方法来填补缺失数据,并将该方法与时间序列法的填补结果进行对比,结果表明该方法处理缺失数据的误差较低。     

中小型桥梁广域健康监测系统的研究

我国是桥梁大国,由于结构老化、运营管理以及建设质量等问题,近年来全国各地相继出现桥梁垮塌事故,造成了严重的人员伤亡和巨大的财产损失。为了保证既有桥梁的安全运营和尽可能延长其安全使用年限,对既有桥梁进行实时健康监测是非常必要的。由于桥梁健康监测系统投资、运营费用巨大和监测技术的不成熟,除少数特大型桥梁安装了监测系统9,9%以上的大、中、小跨径的桥梁都处于监测系统覆盖的盲区。文章主要探讨中小型桥梁健康监测系统的现状及近年来的进展,提出了一种基于智能传感器的中小型桥梁广域健康监测系统结构。     

基于环境激励的桥梁结构动力测试及模型修正

桥梁结构的动力特性是结构动力计算和抗震分析的基础,也是桥梁健康状况监测的一个重要指标.首先根据设计图纸建立了312国道上的一座公跨铁立交桥的三维有限元模型,分析了桥梁的动力特性,同时通过环境振动测试获得了桥梁的实测动力特性,然后在灵敏度分析和优化理论的基础上,选取了一组设计参数,对桥梁的有限元模型进行了修正.修正结果表明该方法简单有效,修正后的有限元模型能够较好地反映桥梁的动力特性,可用于检测桥梁在复杂外力作用下的动力响应,能更好地为后期的损伤识别和健康评估服务.     

基于小波变换的桥梁健康监测多尺度分析

针对桥梁结构健康监测具有实时性和数据量大的特点,提出了一种应用两个小波分别对实时测试数据进行分解和重构表达信号特征的方法,并定义了一个损伤指示系数,可按给定阈值在实时测试数据中搜寻损伤信息,确定损伤时刻,实现安全预警的目的.以一个发生损伤的两跨连续梁为例,对结构损伤进行了数值模拟,分析了在不同损伤位置及不同损伤率的情况下,损伤指示的敏感性.该实例表明对于梁中单元出现6%以上的刚度损伤有较好的损伤指示能力;由于多尺度分析方法具有较高的计算效率,能够在桥梁健康监测系统中在线完成损伤预警.