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面向物联网和光纤传感技术的桥梁安全监测技术研究与应用
| 论文题名： | 面向物联网和光纤传感技术的桥梁安全监测技术研究与应用 |
| 关键词： | 物联网;光纤传感技术;桥梁工程;安全监测 |
| 摘要： | 物联网的核心内容之一是负责信息获取的传感器网络，它是信息的源头，是物联网技术的先导和重要基础设施。随着全球信息化和现代通讯技术的迅猛发展，传统的感测技术已难以满足现代多元化的测试需求，近十年，光纤传感技术在全球已引起高度重视，并得到了迅速发展。光纤传感安全监测物联网技术的应用领域十分广泛。对于恶劣、危险、干扰大的环境，及需远程遥测的大型工程与重要设施，光纤传感安全监测物联网具有独特的优点。桥梁是交通领域的重要命脉，目前影响桥梁安全的灾难性事故在国内外时有发生。因此，桥梁物联网安全监测具有重大意义。本文围绕桥梁结构对光纤物联网技术的应用，开展了以下方面的研究工作： (一)总结归纳了既有桥梁安全监测技术特点 1.归纳了既有桥梁安全监测技术的设计原则，主要构成，系统涉及的主要工作内容，明确了既有桥梁安全监测系统在传感技术可靠性，传感网络健全性及专家系统处于起步阶段的现状及不足； 2.从应用的角度结合工程实际，给出了两座不同类型，监测需求，监测规模的既有桥梁安全监测系统的运行介绍。 (二)提出了光纤物联网桥梁安全监测的技术要求 1.提出了光纤物联网桥梁安全监测应实现传感单元智能性，监测系统联网性，决策评价主动性的技术需求。 2.明确了光纤物联网桥梁安全监测系统有关数据采集传输，处理控制的设计要求及实现方式，针对物联网联网需求及远程访问功能分析了客户端/浏览器的实现方式。 (三)研发了光纤物联网桥梁安全监测新技术 1.对大跨度桥梁的重要承载构件缆索，在既有研究成果的基础上，克服了传感器的安装工艺，实现了适应索工作量程的可调式封装结构，成功研发了基于光纤传感技术的满足物联网传感单元智能性要求的光纤光栅智能索，并将其首次用于实际大桥工程。 2.对于连续梁预应力损失监测，设计了定制的三光栅结构形式，提出了对钢束预应力损失开展监测的实施工艺，并计算分析了此工艺下测试结果的可靠性。 (四)实现了光纤物联网桥梁安全监测系统应用示范 1.通过将以光纤传感技术为主的单一大跨度桥梁安全监测系统与互联网相结合，构建了光纤物联网桥梁安全监测系统。应用示范天兴洲公铁两用长江大桥安全监测系统，实现了结构应变、温度场，大桥现场视频等信息的远程查看和监控。 2.多座采用光纤传感技术的桥梁安全监测系统接入互联网的模式，实现了桥梁群概念的光纤物联网桥梁安全监测新模式。 |
| 作者： | 陈飚 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 姜德生 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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