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原文传递桥梁健康监测系统的设计与实现

论文题名：	桥梁健康监测系统的设计与实现
关键词：	桥梁健康监测系统;B/S结构;光纤光栅传感器;数据管理;安全评估
摘要：	随着城镇化进程的加快，城市集群的建立与完善，越来越多的基础设施建设加紧动工。现代桥梁的作用已经不仅仅局限于沟通一条河两岸的发展，更多的是作为交通运输的关键节点，在国民经济与现代化建设中起到重要的作用。桥梁在运营过程中，受到环境的影响、化学物质的侵蚀以及桥梁自身材料性能的不断退化，这些都可能导致部分构件在没有达到设计寿命之前就产生不同程度的劣化和损伤，如果不能及时发现并采取维修措施，不仅会影响到行车安全，严重的更可能导致桥梁结构的破坏，缩短桥梁的使用寿命甚至坍塌，给人民的生命财产带来损失。很长一段时间来，传统的桥梁健康检测以人工检测为主，在实际应用中有很大的局限性:耗时、费力、效率低，甚至检测的结果可能会因人为因素出现漏判和误判。　　桥梁健康监测系统，是一个集成了传感器子系统、数据采集传输子系统以及健康监测软件子系统的统一化、高效率的平台，通过准确且科学的获取传感器端的数据，合理运用多种算法对采回数据进行分析处理，并利用曲线、图表等直观的形式呈现出来，为桥梁使用寿命的评估、管养、维护与统筹决策提供科学的依据，保障桥梁长期安全的运营，对国民经济的发展和社会的安定起到至关重要的作用。　　本文是在导师的悉心指导下，在研究与归纳当前国内外桥梁健康监测系统以及状态评估技术的基础上，根据实际桥梁的特点，确定了桥梁健康监测系统的总体设计构思并进行了相应的软件设计开发。主要完成的工作如下: 　　1)通过对桥梁健康监测系统发展与应用的分析与总结，吸取行业内可借鉴利用的经验教训，确定了桥梁健康监测系统的基本技术原理、结构组成、现阶段存在的问题以及对应的解决方案。　　2)根据桥梁特点与用户需求分析，提出了适合桥梁本身的设计方案，开发了基于B/S结构的桥梁健康监测系统。系统运用有限元原理构造桥梁的3D有限元模型，直观的展示了大桥的结构以及传感器的布设位置;在数据采集过程中，根据不同需要设计了多种数据存储模式，方便管理人员使用;设定了多级阈值，实现了实时监测的阈值报警;根据需求设计了数据库，数据管理时可查询历史数据并进行分析计算并实现了数据的图表显示。　　3)采用层次分析法对桥梁进行了分层评分，实现了三个级别的状态分级并建立了健康档案，方便桥梁管理人员记录查询所有信息并对桥梁现阶段健康状态有直观的了解。　　4)系统经大桥实地安装调试，其功能能适用于大桥长期稳定监测，测试的精度与可靠性都符合管理部门的需要，表现出了良好的稳定性与实用性。
作者：	贾奇非
专业：	电子与通信工程
导师：	廖述剑
授予学位：	硕士
授予学位单位：	太原理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文