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桥梁索力实时监测系统

ouyaop
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2007-11-27

系统简介: 本系统由硬件采集设备和软件数据采集系统组成,利用频率法对索力进行实时监测,利用精密加速度传感器, 拾取拉索在环境激励下的振动信号,经过滤波、放大和频谱分析, 再根据频谱图来确定拉索的自振频率, 然后根据自振频率与索力的关系确定索力;用频率法测定索力,不仅方便,适应多种工况,且测量精度已能满足工程应用要求,因此得到广泛使用。振动法测定斜拉索索力具有精度高、方便和适合长期观测的特点。

系统硬件构成:整个系统的硬件设备包括高精度低频加速度传感器、连接电缆和嵌入式数据采集仪。其中,加速度传感器是固定在斜拉索上将斜拉索振动信号转换成电信号的设备,考虑工作环境比较恶劣,加速度传感器的外壳采用不锈钢加工制作;嵌入式数据采集仪由接线端子(输入端)、标准网络接口(输出端)、可编程串口、编程开关和电源开关构成,具有信号调理、信号滤波、模数转换和信号输出功能。整个数据采集仪采用嵌入式硬件和软件系统进行集成和开发,通过可编程串口,可以根据用户的需求对软件功能进行便捷升级,用户也可以直接通过串口将升级后的软件直接写入到系统中,省去了设备维护的往返费用和时间;通过采集仪的标准输出接口,监测数据可通过有线或无线方式进行远程传输,数据直接传输到位于监测中心的数据库服务器。

硬件设备技术参数:

技术参数数值
灵敏度1500mV/g
量程3g
频率范围0.1-2000Hz(±10%)
分辨率0.00002g
重量126gm
输出偏压8-12VDC
 
技术参数数值
通道数7
分辨率12bits
采样频率100Hz
触发方式软件
接口形式RJ45,支持远程通讯和无线通讯
供电方式220V
高精度加速度传感器加速度传感器技术参数列表TDAI-1型嵌入式数据采集仪嵌入式数据采集仪技术参数列表

系统软件介绍:该系统软件主要包括斜拉索参数、信号处理、频谱分析、索力计算、波形显示、数据存储等几个功能模块。

 

软件特点:
  • 斜拉索参数设置:由用户录入桥梁每根拉索的设计参数,用于计算索力。包括:拉索每延米质量;拉索锚固长度。
  • 信号处理:对信号进行FFT、滤波去噪、去处异常值等处理。在数据回放过程中,可显示当屏数据的最大值、最小值、平均值。
  • 频谱分析:利用频域分析方法对监测数据进行分析,得到每根索的频率。
  • 索力计算:利用索的频率计算索力,并进行数值或打印输出。
  • 数据显示:在监测过程中,可以实时数据表格或曲线图形方式显示监测数据。
  • 数据存储:可选多种数据存储格式,可以文本方式存储,也可直接存储入数据库中。
  • 软件运行平台:Windows 98, 98SE, 2000, XP,2003。

软件界面效果图: 
 
桥梁索力健康监测系统-索力频谱分析图
 
   
 
桥梁索力健康监测系统-索力数据采集图

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