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桥梁健康监测系统中数据采集系统的设计与实现
| 论文题名： | 桥梁健康监测系统中数据采集系统的设计与实现 |
| 关键词： | 桥梁健康监测系统;数据采集;光纤光栅传感器;光开关;循环切换;三向应变花 |
| 摘要： | 近年来，许多发达国家在道路桥梁建设方面取得了突破性的成就，桥梁的建设向着大型、轻柔方向发展。随着科学的飞速发展，尤其是火车的几次提速，桥梁的建设数量与日俱增，桥梁在人类发展和科学进步中发挥着越来越重要的作用。桥梁能够加快人民生活的节奏，能够解决许多通行的难题。时至今日，国内的许多桥梁的健康监测还是处于人工监测阶段，其局限性强:不全面、不及时、主观意识占的比重大、无法真实反映现实情况。综合近些年来，许多大型桥梁发生的倒塌事故，造成人民许多财产损失和精神损失，人们渐渐关注起桥梁的安全性和耐久性。本来应该寿命很长的桥梁，却在短时间内倒塌，许多桥梁面临着巨大的安全危机，为了保障人民的生命财产安全，对桥梁进行实时监控和有效的评估是十分有必要的。 通过高科技探测技术，实时的采集桥梁的数据信息，并运用强大的数据分析系统，进行全面的处理数据，并通过图表、曲线等形式直观的表示出来，为桥梁的维修和关闭提供准确有效的依据。对桥梁进行实时监测和评估是未来桥梁领域的发展趋势。 桥梁健康监测系统一般由数据采集系统和安全性评估系统两大部分组成。其中数据采集系统是整个系统的关键，也是整个系统的基础，只有保障了数据采集系统的可靠性，才能进行后面的其他方面的内容。 本文立足于大型桥梁，针对天津某几座桥的现状，提出了对桥梁的总体硬件配备和软件的详细设计的解决方案。主要完成的工作有: 1.提出了一套切实可行的设计方案。对桥梁健康监测系统的组成及子系统的主要作用和构成进行了全面的分析。 2.针对桥梁现状，详细分析了硬件的基本结构和各部分的主要作用，并提出了桥梁有限元模型。 3.成功研发能实时进行数据采集、存储和计算的数据采集系统软件并将其应用到桥梁上。 4.巧妙的利用了光开关的切换功能，实现了对数据采集设备的充分利用。 桥梁健康监测系统是未来发展的需要，对大型桥梁进行监测系统的安装是非常有必要的。通过桥梁健康监测系统，及时把握桥梁结构损伤累积和安全度下降的状况，对于桥梁结构的监测、维修的科学决策，保障桥梁的安全运行有着重大的实际意义。 |
| 作者： | 邓文权 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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