桥梁数据监测系统-北京开运联合

项目背景

随着我国公路、铁路桥梁事业的发展，桥梁越来越多，同时既有的许多桥梁?亦逐渐进入了养护维修阶段，有关专家认为桥梁使用超过25年以上则进入老化期，据统计，我国桥梁总数的40%已经属于此范畴，均属“老龄”桥梁。而且随?着时间的推移，其数量还在不断增长，桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。为了适应公路运输载重量不断发展的要求，充分利用现有的公路桥梁，使之能继续安全地为公路运输服务，根据交通部颁布的《公路养护技术规范》要求，必须对?桥梁进行鉴定。

桥梁数据监测系统核心监测技术原理

一、北斗高精度定位技术监测原理

1）北斗卫星接收基准站布置在非形变区，北斗桥梁形变监测站布置在桥梁形变特征点；

2）通过数据传输系统将同一时刻的北斗卫星接收基准站及北斗桥梁形变监测站的原始观测数据发送到数据中心；

3）专业的北斗数据解算软件对原始观测数据进行解算处理，得到监测点实时的、的测量定位数据，从而对桥梁形变状况作出判断。

二、北斗应用于桥梁形变监测的优点

北斗高精度定位技术与传统监测技术相比，有下列优点：

直接获取独立的三维坐标，增强对桥梁结构监测的可靠度；与已有系统的位置独立检核；实时计算并显示三维位移；全天候24小时连续观测；进行高采样率（10-20Hz）观测；

北斗高精度桥梁形变监测具有全天候、全自动、高精度、延迟短、实时性强、测试点与基准站间不需要通视的显著优势，北斗高精度定位技术更加广泛地运用到桥梁形变监测。

桥梁监测解决方案功能概述

应变监测管理模块

监测内容：桥梁结构的应力监测是通过对应变监测间接实现，主要监测桥梁结构关键截面的受力情况，以了解结构的长期或瞬态的受力情况。

测量仪器：多通道振弦采集仪。

分辨率：频率0.01Hz、

温度：0.01℃

精度：频率0.05Hz、

温度±0.5℃

采集范围：320~4000Hz；

索力监测管理模块

监测内容：斜拉桥属高次超静定结构，是影响斜拉桥受力的一个核心因素，通过使用磁通量传感器，对斜拉桥斜拉索的索力吊杆的拉力、悬索桥的缆索体系的索力、悬索结构拉索的索力等进行测试。

测量仪器：磁通量传感器

规格：内径18-270mm；测量范围：0-屈服应力

接线长度：≤150m； 工作温度：-40-80℃

测量误差：≤2%F.S； 激励电源：DC20-240V

倾斜监测管理模块

监测内容：桥墩作为桥梁的承重结构，其倾斜过大将造成桥面伸缩缝扩大、支座变形等问题。通过对桥墩倾斜监测，反映出桥梁的健康状态，了解桥墩的变形情况，及时预警，验证设计参数及施工工艺是否合理。

测量仪器：盒式固定测斜仪

测量范围：±30°； 分辨率：10″；

系统精度: ±0.01°；工作温度：-20~+60℃；

风速风向监测模块

监测内容：通过监测风速、风向，统计Zui大风速值，可以得出结构的风与结构响应关系，了解桥梁受风动力荷载的情况。

测量仪器：风速风向仪

风速范围：0～60m/s；

分辨率：0.01m/s；

精度：≤10m/s：

风向测量范围：0-360°

精度：±1°；

分辨率：0.1°

裂缝监测管理模块

监测内容：伸缩缝及裂缝监测可反映伸缩缝伸缩量变化规律是否正常。包括监测裂缝发展趋势，判断桥梁的局部损伤；梁受温度影响产生纵向变形，通过伸缩缝可以反映梁的端部位移，从而了解梁是否释放温度应力。

裂缝监测规范

测量仪器：裂缝计

供电电压：9~28V

量程：50/500mm

工作温度：-25~+85℃

*对于存在纵向裂缝的桥梁，应当进行裂缝宽度监测

温湿度监测管理模块

监测内容：桥梁结构所处的气候环境，对桥梁结构工作状况有很大的影响。通过测量外部环境、桥梁自身的温度值，为桥梁设计时温度应力的计算分析提供依据，记录在不同温度下，桥梁变形、应力变化等工作状态的比较和定量分析，完善和验证桥梁设计理论。

测量仪器：温湿度传感器

范围：-40℃-125℃；工作电压：DC 12V

精度：±0.4℃； 湿度：0-RH

精度：±3.0%RH

振动监测管理模块

监测内容：桥梁动力特性参数（频率、振型和阻尼等）和振动水平（振动强度和幅值）是桥梁整体安全的标志，桥梁材料强度的退化会引起结构振动特性的改变。因此对桥梁动力特性及振动水平的监测能够起到整体上对桥梁结构健康状态监测的目的。

测量仪器：力平衡传感器

测量范围：±3g；

灵敏度：1200mV/g；

频率响应范围：0－500Hz；

非线性度：0.2%FS；