我公司自主研發的橋梁結構健康自動化監測預警系統是集成傳感器技術、物聯網、無線傳輸、云計算及人工智能等技術,對橋梁結構狀態與環境參數進行實時監測、數據分析與風險預警的智能化系統。以下詳細闡述:
一、系統組成
1、感知層(傳感器網絡)
結構性能傳感器:
應變傳感器:監測橋梁關鍵部位(如橋墩、主梁、拉索)的應力應變變化,評估結構受力狀態。
位移/沉降傳感器:采用全站儀、GNSS、靜力水準儀、測斜儀等,監測橋梁變形、下沉及傾斜。
加速度計/振動傳感器:監測橋梁振動特性(頻率、振幅),分析結構剛度與阻尼。
裂縫計:監測關鍵裂縫的開合度及發展趨勢,判斷結構承載能力。
環境參數傳感器:
溫濕度傳感器:監測環境溫濕度,修正溫度應力對結構的影響。
風速風向儀:監測風荷載,對大跨徑橋梁(如懸索橋、斜拉橋)尤為重要。
動態稱重系統:監測車輛重量、速度、軸距,評估交通荷載效應。
特殊監測傳感器:
腐蝕傳感器:監測鋼筋銹蝕、混凝土碳化情況。
AI視頻監控儀:提供現場實時畫面,輔助判斷異常情況(如撞擊、落物)。
2、數據采集與傳輸層
數據采集站:接收傳感器信號,進行放大、濾波、模數轉換等預處理。
傳輸方式:
有線傳輸:光纖、網線,穩定可靠但布線成本高。
無線傳輸:4G/5G、LoRa、ZigBee,部署靈活,適合復雜環境。
3、云平臺與數據分析層
數據存儲與管理:建立數據庫,高效存儲歷史與實時監測數據。
特征提取:提取位移峰值、振動主頻、應變均值等關鍵指標。
數據融合:整合多類型傳感器數據,獲得全面結構狀態信息。
結構模型分析:結合有限元模型,分析監測數據與理論預期的偏差。
4、預警與決策層
預警模型:設定多級安全閾值(如黃色、紅色預警),觸發預警流程。
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