北京高铁结构健康监测系统批量定制

无锡智泰柯云桥梁健康监测设计原则监测系统集传感器技术、结构分析计算、计算机技术、网络通讯技术等高新技术于一体，长期用于结构损伤和状态评估，满足桥梁管理和运维需求，设计原则如下：简洁实用，经济可靠，性能稳定；立足实用为原则，兼顾考虑科学试验和设计验证等方面；根据结构易损分析结果及养护管理需求进行监测点布设；监测与结构密切相关、代表性结构、必须监测结构、日常养护无法检查的位置。通过预应力混凝土大跨度连续梁桥的应变、压力、裂缝、加速度、温度、等数据来评估桥梁健康，及时发现并解决问题。结构健康监测系统还可以用于结构物的设计、施工和维护过程中.北京高铁结构健康监测系统批量定制

桥梁结构特点及监测桥梁按受力构件可分为梁桥、拱桥、钢架桥、斜拉桥、悬索桥五大类。

梁桥主要承重构件为主梁，受力特点为主梁受弯，多用于中小跨径桥梁；

拱桥主要承重构件是拱肋，受力特点为拱肋承压、支承处受水平推力；

钢架桥是一种桥跨结构和墩台结构整体相连的桥梁，受力特点为支柱与主梁共同受力，支柱与主梁刚性连接，在主梁端部产生负弯矩，减少跨中截面正弯矩，支座不仅承受竖向力还承受弯矩，适宜于中小跨度桥梁；

斜拉桥主要承重构件为梁、索、塔，利用索塔上的斜拉索在梁跨内增加弹性支承，减小梁内弯矩而增大跨径，受力特点为外荷载从梁传递到索，再到索塔，适宜于中等及大跨桥梁；

悬索桥主要承重构件为主缆，受力特点为外荷载从梁经过系杆传递到主缆，再到两端锚锭，适宜于大型及超大跨桥梁。

大跨度桥梁结构健康监测内容主要有：荷载监测，包括风、地震、温度、交通荷载等；几何形态监测，获取结构实际几何形态参数，如线形、变形、位移、沉降等；截面应力监测，包括混凝土应力、钢筋应力、结构应力等；索力监测，斜拉索、主缆、吊杆等的索力；下部结构监测，包括锚定应力、主塔桩基轴力等；响应监测，包括桥梁各个构件的应力应变、振动加速度、索力等。 电力结构健康监测系统解决方案云计算技术，实现数据的存储和处理，提高数据的安全性和可靠性。

系统特点

1、准确性：测量数据精确、及时上传；运行状态数据安全可靠；

2、可靠性：24小时工作；传输系统完整；维护操作方便；实时监测桥梁数据；

3、先进性：选用了先进的通信技术和成熟稳定的智能化终端加上独特的数据处理控制技术，系统功能的扩展性强；

4、功耗低：对于现场没有电源的监测点，可以采用太阳能电池板蓄电池系统对在线监测系统供电，采用了先进的低功耗技术。

5、长期存储：长期保存设定参数及历史数据，能够实时查看实时调用。

监测项目

（1）结构温度地区平均温差为6-9℃。温差可达到20-25℃，温差较大，并且地区日照较强，结构阳面、阴面温差较大。结构温度对桥内力分布影响较大，需对结构温度场及温度梯度重点观测，防止温度作用下桥梁变形严重等危险。

（2）主梁挠度主梁的挠度值不仅反映了梁体刚度的大小，也是桥梁结构整体工作性能的直观表现。为了掌握主梁线形变化情况，须对主梁典型截面的挠度进行监测。

（3）结构应力结构应力是桥梁受力状态的直观体现，是衡量构件材料安全性能的重要指标。混凝土结构在温度、荷载和桥墩沉降等因素综合影响下容易出现疲劳损伤，混凝土梁在温度、荷载和支座沉降等因素综合影响下容易出现裂缝，影响结构承载力和耐久性。

（4）动力特性及响应风载和荷载作用下容易引起桥梁振动，振动过大会影响地铁安全，影响结构的安全性。

（5）梁端位移梁端脱空是梁体发生的倾覆的前提，往往是由于过大的爬移和扭转造成，为了确保梁体在运营过程中支座不出现脱空现象，对梁端位移进行监测。

（6）桥墩监测梁桥，桥墩是支撑主梁的主要受力部件，桥墩的安全至关重要，对桥墩的倾斜和周围车辆的行车安全进行监测。 特征提取：对处理后的数据进行特征提取，以便提取有用的信息。常见的特征包括振动频率、振动幅值等。

结构损伤识别是结构健康监测系统的关键点，无锡智泰柯云传感科技的结构健康监测系统可通过以下四个层次来进行结构损伤识别。

层次I：损伤判断（确定结构是否发生损伤）。层次I是损伤识别的首要任务，只有正确地区分出结构正常状态和异常状态，才使后续的损伤定位和程度识别具有实际意义。现有损伤识别领域的研究对层次I进行的工作多、进展大，在工程实际中的运用效果好。

层次Ⅱ：损伤定位（确定结构发生损伤的位置）。层次Ⅱ是损伤识别的关键环节，其目的是识别出结构具体的损伤构件或损伤的大致区域。结构的损{置一旦确定，便可大幅缩小层次Ⅲ的计算范围、大幅减低层次Ⅲ的计算误差。

层次Ⅲ：损伤定量（确定损伤的程度）。层次Ⅲ是在层次Ⅱ确定结构发生损伤位置的基础上，通过相关计算方法或其他手段对结构构件或区域的损伤程度进行定量分析。通常需要结合结构有限元模型或者模型试验才能在某些情况下实现。

层次Ⅲ的损伤识别。层次Ⅳ：损伤预后（确定结构剩余寿命）。层次Ⅳ重点关注损伤发生后的结构状态评估与剩余寿命预测，需要在前述三个层次的基础上，进一步明确损伤机理，合理预测外界因素（如温度、湿度和荷载等），并结合断裂力学、材料疲劳寿命等才能实现。 能够将传感器采集到的数据转换成数字信号，并存储在内部存储器中，以备后续处理。吉林古建筑结构健康监测系统安装

结构健康监测系统还可以监测结构物的声音、光线等参数，从而提供结构物健康状况信息。北京高铁结构健康监测系统批量定制

桥梁结构健康监测价值体现，我们初步总结有以下几个方面：1、提高桥梁管养效率，包括快速实现桥梁状态的评估和分析，及时发现病害源或桥梁运行异常情况，指导管养；通过交通监测，辅助超限车管控，预测桥梁结构损伤和寿命；价值体现2是提升桥梁管理科技品质与质量，包括建立完备的桥梁数字化档案，提高桥梁作为交通设施的智能化管理水平，随时远程掌控桥梁性能和工作状态，提高数据监测的精度；价值体现3是加强抗灾应急能力，包括及时发现并监测突发灾害等特殊事件的发展变化，记录完整的突发事件过程，便于时候评估处理；价值体现4是推动行业发展，通过对桥梁健康监测系统的研究，推动了物联网、大数据、云计算等先进信息化技术在桥梁工程中的应用。北京高铁结构健康监测系统批量定制