為及時對橋梁結構狀態(tài)進行監(jiān)控與評估,達到為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運營狀況嚴重異常時觸發(fā)預警信號,為橋梁維護維修與管理決策提供依據(jù)和指導的目的,需要在布設監(jiān)測儀器基礎上,建立相應的自動化采集系統(tǒng),及時迅速掌握大橋的動態(tài)工況,及時發(fā)現(xiàn)并分析潛在的問題。橋梁結構健康監(jiān)測自動化采集系統(tǒng)方案設計遵循如下原則:
1、系統(tǒng)可靠、功能實用、組網(wǎng)合理、維護保養(yǎng)方便。
2、系統(tǒng)應具有開放性:采用國際主流技術和平臺,以適應系統(tǒng)的發(fā)展,使系統(tǒng)具有良好的縱向和橫向的兼容性,為系統(tǒng)集成預留有接口。
3、系統(tǒng)應具有可擴展性:設備可方便地通過添加模塊,增加遠程端口和本地端口數(shù),為將來系統(tǒng)規(guī)模擴大和接入新的分中心提供網(wǎng)絡接口。
4、自動監(jiān)測儀器和系統(tǒng)必須正確反映建筑物的工作性態(tài)和不同時期的實時變化情況,儀器及系統(tǒng)性能要求低故障、高可靠性。系統(tǒng)建成后,必須是能夠長期穩(wěn)定運行的實用性系統(tǒng)。

因而,對采集設備的選擇遵循:應采用低故障率、高可靠性并經(jīng)過現(xiàn)場考驗的監(jiān)測系統(tǒng)設備。采用分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),降低故障率,提高準確性和采集速度,擴展性強。充分考慮防潮、防雷、抗干擾等技術措施,把由于自然、人為因素造成的系統(tǒng)損壞降至最低。采集軟件要簡單實用,功能強,容易操作,數(shù)據(jù)庫開放,能與第三方數(shù)據(jù)處理分析管理軟件兼容。在高可靠性的基礎上選用先進的系統(tǒng),使建成后的系統(tǒng)達到國內或國際先進水平。
而橋梁結構健康監(jiān)測自動化采集系統(tǒng)主要有集中式、分布式、混合式三種基本形式。各類型系統(tǒng)特點分述如下:
集中式自動化監(jiān)測系統(tǒng),是將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集自動化,數(shù)據(jù)運算處理自動化及資料異地傳輸均集中在專設的終端監(jiān)測室內進行。布設在各處的傳感器經(jīng)集線箱(或切換裝置)與觀測室內采集裝置相連,通過集線箱切換對傳感器進行巡測或選測。集線箱到采集裝置之間傳輸?shù)氖请娔M量,抗干擾能力較差,可靠性較低。而且不同的傳感器要用不同的集線箱和專用的測量設備。
分布式自動化監(jiān)測系統(tǒng),是一種分散采集、集中管理的結構,是將MCU(Measureand and Control Unit)測量控制單元分布在傳感器附近,而MCU具有模擬量測量、A/D轉換,數(shù)據(jù)自動存儲和與上位機進行數(shù)據(jù)通訊等功能。每個測控單元可看作是頻率、脈沖、電壓、電阻等某種測量信號的獨立子系統(tǒng),各個子系統(tǒng)彩集中控制,所有監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)總線輸入上位計算機集中管理。這種結構的優(yōu)點是:測控單元就近傳感器,縮短了模擬量傳輸距離,由測控單元傳輸出去的都是數(shù)字量,即使一個子系統(tǒng)發(fā)生故障也不會影響整個系統(tǒng)運行。

混合式是介于集中式和分布式之間的一種結構模式。它具有分布式布置的外型,而采用集中方式進行采集的系統(tǒng)。設置在傳感器附近的遙控轉換箱類似MCU,雖可匯集其周圍傳感器信號,但不具備MCU的A/D轉換和數(shù)據(jù)存儲功能。其傳輸?shù)哪M信號匯于一條總線中,集中到監(jiān)控站進行集中測量和A/D轉換,然后將數(shù)字量送入計算機進行存貯處理。
中交路橋科技結合多年行業(yè)先進經(jīng)驗,融合數(shù)字經(jīng)濟和國家安全體系發(fā)展需求,構建“智能監(jiān)測、科技領先、智慧城市、數(shù)字賦能”的品牌戰(zhàn)略,形成了工程檢測、城市安全監(jiān)測、數(shù)字化研發(fā)運維三大業(yè)務板塊。公司技術實力雄厚,當前擁有一支高素質工程醫(yī)生團隊,囊括了鐵道工程、城市道路與公路、橋梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技術、電力、信號、集成電路、智能科學等專業(yè)。公司試驗、檢測、監(jiān)測儀器設備齊全,用于試驗檢測、測繪的儀器設備共計千余套,為試驗檢測、監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學、準確提供了硬件保證。