江五福彩票专业从事钢结构工程检测公司,拥有拥有一流的测试设备及训练有素的工程师和专家,团队能够为您提供专业的钢结构健康监测服务。

(一)监测总体目标

建立监测系统,主要应用智能传感和测试技术、计算机技术、网络通讯通信和数据处理技术等等对钢结构工作环境、应力等进行实时监测,获得钢结构在役期的代表性信息,在对监测信息进行评估的基础上定期获得结构的安全状态信息,为结构的安全、高效、经济运营管养决策的制定提供依据。

监测系统的设计与建立,应满足以下目的:

1.通过对钢结构响应及其所处环境条件的实时监测,及时查明结构现存缺陷与性能退化,并评估分析其在所处环境条件下的可能发展势态及其对结构安全运营造成的可能潜在威胁,为养护需求、养护决策提供科学依据,以达到运用有限的养护资金获得最佳养护效果,确保结构安全运营的目的。

2.验证设计、施工阶段的各种设计假设和设计参数的有效性,对设计、施工进行后验证,研究长期运营状态下的力学性能及物理性能的改变。

总之,通过建立一个先进实用的实时监测系统,实时掌握建筑状况,实现关键数据实时采集;合理配置养护维修资源,为降低运营维护成本提供科学技术依据,保证检查维修策略制订具有针对性、及时性和高效性。

(二)监测系统概述

整个监测系统包括硬件和软件两个部分,其中硬件部分包括:(1)传感器系统;(2)数据采集系统;(3)数据采集与传输系统;(4)数据收集及存储系统。软件系统包括监控中心上位机上的健康监测软件系统和远程计算机上基于数据深度处理的结构状态识别系统等。现场主要由传感器和采集模块获得响应的实时数据,然后经过GPRS传输至监控中心。

(三)监测系统主要设计思路

1.为了便于系统的管理和维护,将动位移、应力等多种参数测试集成在一个系统中,采用模块化设计。

2.本系统采用GPRS传输,直接联接入数据服务器中。

3.测试信号经过数据采集后多通道合成,采用GPRS传输数据,解决现场采集数据的长距离高速不间断传输难题,采用了星型传输结构的系统同时保证了各个测试断面采集子站的电系统独立性,增强测试系统抗干扰能力,采集子站的局部故障不会扩散到整个系统的其他部分,便于系统维护。

4.系统设备布置方案采用数据采集箱,安放于测试断面距各测点最近,使得传感器输出的微弱信号传输距离最短,减少干扰及信号传输线路;

5.数据服务器控制现场各采集箱完成各种传感器信号的采集、预处理和存储,在监控中心可以实时观测振动和应力状况,将采集到的数据进行处理分析。

6.预处理计算机对测试数据进行实时分析,并且通过远程网络将实时分析的特征值传输到远端的数据中心。

(四)传感器系统

1.应变监测

结构应力是判断结构安全最直接的指标,结构亚健康状态往往将导致应力超限或应力异常重分布,所以对于应力的异常变化应给予足够的重视,并结合环境、变形等其它监测结果来综合判定结构状态是否处在安全及可控的范围。结构应力监测主要目的在于:直接判断测试位置应力是否处于安全水平;校核结构模型修正及损伤识别的结果。结合本项目的实际情况,对于结构相关构件的应力情况采用钢结构专用应变传感器进行监测。

测量应变最常用的传感器有电阻应变片、振弦传感器和光纤光栅传感器等。

图6 VWS-10B正弦式应变计

2.位移监测

为保证竖向位移采集的全面性与准确性,点位布设采用高清反射片与棱镜结合的方式。

棱镜                                                                         反射片


全站仪

3. 沉降监测

DS05精密水准仪的主要用途是:用于国家二、三等水准测量,建筑工程测量,变形及沉降监测,矿山测量,大型机器安装,工具加工测量和精密工程测量,仪器利用自动补偿技术和数字式光学测微尺读数系统,可大大提高作业效率和测量精度。


水准仪

铟钢水准尺

(五) 数据采集与传输系统

1.总体框架

数据采集与传输系统主要包括三个部分,即:

1)数据采集系统;

2)数据通信与传输系统;

3)数据分析和处理系统等;



总体框图

5.数据传输方案




监控中心系统结构图

作为向传感器发送采集指令的载体与通道,数据采集与传输模块要求集成化程度高、便于统一管控、扩充性强,易进行传感器升级以及维护更换。具体来讲,数据采集与传输模块的硬件设备满足以下要求:

1)根据传感器种类、数量、信号特征、信号采样频率、I/O数据吞吐量及对信号的预处理等要求,决定数据采集硬件系统的基本方式和具体硬件设备的选择;

2)遵循标准协议和标准接口,便于数据传输和存储;

3)具有较高的精度,配置信号增益、滤波等硬件设备;

4)具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能,保证现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性;

5)满足室外工作需求,具有便于安装、防雨、防雷和防尘等功能;

6)系统具有实时自诊断功能,能够识别传感器失效、信号异常、子系统功能失效或系统异常等;

7)数据采集单元能24小时连续采样,在风、雨、高温等恶劣环境下仍能正常工作;

8)数据采集及传输可实现远程控制,采样参数可远程在线设置;

9)增大功耗器件的冗余量,延长其使用寿命。

(六)数据存储与控制软件

1.软件系统简介

分布式MCU自动测量系统软件是用于网络化自动采集各类传感器的监测数据,适用于水电、铁路、公路、矿山、国防及建筑工程监测数据需要自动化实时采集的执行驱动软件。

系统软件采用visual Studio Net 开发工具编写,可运行在Windows 2000/XP/7/8操作系统下,使用SQL server大型网络数据库,软件有C/S、B/S版本,及手机客户端(查询、报警)

系统软件支持多串口、协议和路由,胜任复杂的分布式测量系统的数据采集、传输和管理,并具有充分的可拓展性,适应任何新增加的需求;通过提供固定算法和用户自定义算法,实现各种不同监测成功的计算和输出;具备超强的适应能力,适应不同规模不同形式的应用,提供多窗口应用界面,窗口间相互联动,多样化窗口界面输出风格满足不同用户的需求。

2.监测软件

监测软件包含多仪器同步控制,批量数据同步采集、传输、存储,集中采样传输控制,远程遥控等功能,及配套的多功能分析应用功能。详细功能如下:

(1) 采用全新的框架进行设计,灵活的插件技术可以快速地添加新的计算与显示功能,快速的海量数据存储与分析,系统更稳定更可靠。

(2) 可实时监测各测点测量参数,数据以数字或曲线图形式实时显示、记录和打印,可根据需要设定测点数据,对原始数据不仅可进行滤波、计算等处理,还加入结构模型的相关计算。

(3) 监测数据能够以多种文件格式保存数据,如二进制、数据库、TXT等,并支持历史数据查询。

(4) 操作界面清晰直观,工具条与按钮操作。显示界面可分为主界面和各子界面,各界面间切换灵活。

(5) 数据的图形方式显示,包括实时波形显示、全程记录仪、表格显示、X-Y记录仪显示、棒图等多种视图显示功能。

(6) 具有数据多级报警阀值,超限时进行声光报警,并上传报警信息。

(六)数据存储与控制软件

1.软件系统简介

分布式MCU自动测量系统软件是用于网络化自动采集各类传感器的监测数据,适用于水电、铁路、公路、矿山、国防及建筑工程监测数据需要自动化实时采集的执行驱动软件。

系统软件采用visual Studio Net 开发工具编写,可运行在Windows 2000/XP/7/8操作系统下,使用SQL server大型网络数据库,软件有C/S、B/S版本,及手机客户端(查询、报警)

系统软件支持多串口、协议和路由,胜任复杂的分布式测量系统的数据采集、传输和管理,并具有充分的可拓展性,适应任何新增加的需求;通过提供固定算法和用户自定义算法,实现各种不同监测成功的计算和输出;具备超强的适应能力,适应不同规模不同形式的应用,提供多窗口应用界面,窗口间相互联动,多样化窗口界面输出风格满足不同用户的需求。

2.监测软件

监测软件包含多仪器同步控制,批量数据同步采集、传输、存储,集中采样传输控制,远程遥控等功能,及配套的多功能分析应用功能。详细功能如下:

(1) 采用全新的框架进行设计,灵活的插件技术可以快速地添加新的计算与显示功能,快速的海量数据存储与分析,系统更稳定更可靠。

(2) 可实时监测各测点测量参数,数据以数字或曲线图形式实时显示、记录和打印,可根据需要设定测点数据,对原始数据不仅可进行滤波、计算等处理,还加入结构模型的相关计算。

(3) 监测数据能够以多种文件格式保存数据,如二进制、数据库、TXT等,并支持历史数据查询。

(4) 操作界面清晰直观,工具条与按钮操作。显示界面可分为主界面和各子界面,各界面间切换灵活。

(5) 数据的图形方式显示,包括实时波形显示、全程记录仪、表格显示、X-Y记录仪显示、棒图等多种视图显示功能。

(6) 具有数据多级报警阀值,超限时进行声光报警,并上传报警信息。


数据中心与各终端网络拓扑

本项目监测采用不间断电源有线采集无线传输技术,既保障现场数据采集的准确性,又保障实时数据分析的及时性。

在传感器设备的技术上满足对施工阶段与运营阶段应力应变等参数的监测需求,能实现现场与远程的实时数据采集;能24 小时连续采样,在预警状态下(台风、地震、突发事件等)能够进行特殊采样和人工干预采样。

监测工作结合施工组织设计,进行施工全过程仿真模拟分析,全面掌握施工阶段与运营阶段结构可能的力学分布规律和结构性能。

监测工作在数据分析上能够对结构的整体或者局部构件性能有相对准确的评估,施工阶段监测的结论将作为工程竣工验收的依据之一,运营阶段的监测数据对结构的使用安全性提供实时客观的技术保障。

根据结构动力响应实测数据分析识别结构模态的功能,并结合其它监测数据,对结构进行可靠性评估和损伤预警。系统应能识别较严重的结构损伤,并针对构件损伤情况,给出相应的养护维修建议。

对于造成极端灾害事件的前期环境、荷载及作用、结构特性以及结构响应的异常,系统应给定明确的预警阀值,并能够在第一时间给出灾害警报。

(七)健康监测的必要性

为保障结构工程的运营安全,需要在特殊气候如暴雪、暴风及地震情况下进行监测和评估,为其维护、维修和管理提供依据和指导。

我公司在健康监测领域拥有先进的检测设备,专业的监测人员,可以提供一流的健康监测技术服务。