红枫湖大桥健康监测系统中数据采集系统的研究与实现

【摘要】： 大型桥梁的建设和维护是一个国家基础设施建设的重要部分，每一座大型桥梁都是人类文明发展的丰碑，桥梁健康监测技术综合反映了一个国家的桥梁建设和管理水平。桥梁健康监测系统是通过对桥梁结构状态的监测与评估，为大桥在特殊气候、特殊交通条件下或运营状况严重异常时触发预警信号，分析评估桥梁使用寿命，并为桥梁的养护、维修与管理决策提供科学的依据。然而，到目前为止，桥梁的长期检查主要还是定期的人工检测，但定期人工检测的局限性比较多：不及时、工作强度大、精度不高、检测不全面。 本文结合具体的工程项目，对实现红枫湖大桥桥梁结构的监测开展了深入研究，提出了监测系统的总体设计构思。基于建立红枫湖大桥健康监测系统的目标和功能要求，本文对其具体桥型结构的承载特点进行了分析，逐步确立了监测项目并提出了监测系统的构建方案。 针对桥梁监测现状，本文提出利用光纤光栅传感器实时、长期、精确的特点，来完成手工检测方法不好解决的问题，并用光纤光栅温度传感器和光纤光栅应变传感器等传感器来研究桥梁长期健康监测系统。桥梁健康监测系统一般由数据采集系统和结构健康状态与安全评估系统这两个子系统组成，而其中的数据采集子系统是整个监测系统的基础。桥梁健康监测系统能否对桥梁结构的健康状态和安全寿命做出正确的评估，能否为验证设计和修改规范提供科学的依据，取决于数据采集系统能否采集到准确、可靠、有代表性、能如实反映结构状态的各种特征信息。