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基于机敏网的裂缝信号判断与处理技术研究
| 论文题名： | 基于机敏网的裂缝信号判断与处理技术研究 |
| 关键词： | 桥梁结构;裂缝监测;机敏网裂缝传感器;信号处理;耦合干扰分析 |
| 摘要： | 随着经济发展和社会的不断进步，桥梁数量蓬勃发展，越来越多的各种类型的桥梁被修建起来。然而，桥梁安全事故也越来越多，在设计、施工、运营阶段，桥梁面临着各种不安全因素，不断威胁着我们的生命财产安全。因此，桥梁结构健康监测已经成为桥梁结构工程的科技前沿方向。 本文在桥梁裂缝健康监测的研究现状的基础上，介绍了机敏网仿生裂缝监测系统。然后分析了机敏网裂缝传感器作为裂缝信号判断与处理部分存在的问题及解决思路，并把其运用到桥梁上，为桥梁的安全运营和健康评估提供了重要的理论依据。 论文主要研究内容涵盖以下几个方面: (1)分析了论文的研究背景及意义，介绍了桥梁裂缝监测的国内外研究现状，并介绍了机敏网仿生裂缝监测系统和机敏网的结构设计，指出机敏网总线的机敏线之间的存在的问题。 (2)对机敏网结构内总线的机敏线之间进行耦合干扰分析，分析信号检测过程中存在耦合干扰，并推导在一定的频率范围内，耦合干扰电压随检测信号频率成递增关系。同时，验证取1KHz的检测信号是否会产生干扰信号。从实验结论可知，耦合干扰电压随着输入信号的频率增大而增大，达到一定值时能对机敏线的状态判断产生干扰。而在1KHz时，测到的电压为35.2mV，可以忽略不计，不会对机敏线状态判断造成干扰。 (3)针对机敏网存在的干扰问题，采用1KHz低频检测信号和自定义判决机制的方式，改进裂缝传感器中的中间处理器部分。通过机敏线断线有效性实验，证明该设计对解决干扰问题的有效性。实验发现，机敏线断裂后，中间处理器能及时准确的采集数据，并传送个主机（上位机），并更新机敏线状态模拟显示界面和后台的存储数据。 (4)将裂缝传感器应用到实桥上。介绍了马桑溪长江大桥的概况和机敏网裂缝传感器的安装工艺，分析了马桑溪长江大桥索塔裂缝监测系统的软硬件设计情况。并对该桥的长期监测情况进行分析，获得监测结论，证明了机敏网裂缝传感器的有效性，证明了论文的研究价值。 概括来说，本文分析了机敏网裂缝传感器中机敏网总线之间存在的问题，并解决该问题，最后应用到实桥上，证明了本论文的研究价值。 |
| 作者： | 邱敏锋 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 张奔牛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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