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桥梁安全光纤传感技术监测系统软件平台设计
| 论文题名： | 桥梁安全光纤传感技术监测系统软件平台设计 |
| 关键词： | 桥梁安全;监测系统;软件平台;设计模式;光纤传感器技术 |
| 摘要： | 随着近几年经济的迅猛发展，国家对桥梁的更新建设投入不断加大，大型桥梁的数量也随着科学技术的进步而逐渐增多。但同时安全事故频繁发生，有关桥梁的事故我们几乎每天都能听到。桥梁具有出现事故的破坏性大，受环境影响的关系复杂的特点，这给我们的交通安全和正常生产生活产生了严重的影响。目前适用于桥梁工程安全监测的应变、压力、位移、温度等关键参数的光纤传感器技术已经相对成熟，光纤传感器解调技术与光纤传感器组网技术也已经能够满足工程现场的需要。本文课题基于光纤监测硬件，构建了这一套适用于桥梁系统安全监测的人机交互良好的多参数软件平台。本软件系统克服了传统软件的功能单一和不能实现实时显示等缺陷，是一款专门用于桥梁安全的多功能可视化实时监测系统。 本课题明确了监测软件的设计目标，介绍软件平台的框架结构，给出了详细的监测软件架构设计和监测软件技术构建，给出了数据库选择和相关技术，对系统模块做出了详细的设计。应用Microsoft Visual C++2010的开发工具，采用基于对话框的整体框架及模块化设计思想进行系统软件平台开发。本软件基于对话框的框架，根据面向对象的编程思想，封装一个界面美化好的模板对话框类，让所有的对话框继承于此类便可以实现所有界面是美化好的界面。该系统以采集处理桥梁健康安全的关键参数以实现实时显示为核心，实现了监测系统参数设置、数据采集处理、实时曲线显示、数据库存储、预测报警等功能。 本设计采用的通信为上位机分别和光纤光栅解调仪FBGA和光开关的通信，两种连接采用的通信都为串口通信。软件系统创建了光纤光栅解调仪FBGA的通信线程和光开关的通信线程，完成了数据的同步采集，同时，采集与分析处理也用多线程处理，运行效率显着。数据形式又分为列表界面需要的数据形式和曲线界面需要的数据形式，为了保证相互之间的工作不会产生干扰并保证数据实现同步，同样使用多线程的方法。 本平台在数据库方面，充分利用Access的优势，可以较为快速的、长久的存储桥梁安全系统的参数设置和实时接收的测量值，完成了数据的处理和保存。同时，界面中的列表根据数据范围以不同的颜色值显示是否有报警，警告使用者系统出现异常。根据测量值与设定阈值比较，划定不同的报警等级，以区别紧急等级，使操作者在第一时间内作出处理措施。 本软件经过一定周期内的实验室环境和野外桥梁环境的相关测试，测试效果良好，同时，本软件也在实际的桥梁环境下经过长期的试运行，性能稳定，界面可操作性强，满足当前系统的需求和功能。 |
| 作者： | 张萌萌 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 隋青美 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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