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   工业领域
无线实时远程桥梁监测系统
发布人: gsensors 发布时间:2013-07-08 15:41 已被浏览

概述

        随着桥梁分析理论、施工技术、材料性能的迅速发展,桥梁跨度越来越大。桥梁结构越来越柔,跨径越来越大,不仅要求精确严密的计算与施工技术,而且对桥梁建成后的安全养护提出了更高的要求。
        然而,在当前的桥梁养护工作中存在许多不足:(1)工作效率低。桥梁的检查主要是有技术人员到桥梁现场定期检查,查看一座桥梁需花费一个人半天或一天的时间,工作效率低,不适合现代大量桥梁养护护理的要求。(2)准确性差。目前桥况数据基本上以人工采集为主,需通过检查人员到桥梁现场进行目视检查获得外部现状,通过各种外部特征来综合判断桥梁状况。由于技术人员用肉眼检查桥梁的现状,工作中存在随意性,在桥梁病害尺度的把握上存在着人为差别,而对于肉眼无法看出的危险情况则又无法准确的把握,使得评价结论的准确性较差。(3)养护费用高。桥梁养护的经费主要用于桥梁的加固、改造,由于缺乏预防性养护的投入,造成“出现大病后花大钱治”的现状。(4)安全性低。由于桥梁的数量巨大,而技术人员和设备的有限,导致无法对运营中的所有(或大部分)桥梁进行有效的桥况评估,时常遗漏一些危桥的重要信息而发生车毁人亡的事故。
        我国正处于大规模的土木工程和基础设施建设时期,许多世界瞩目的跨海桥梁工程与基础设施已经规划或正在建设之中。我国大量公路和铁路工程建设和安全运行的需求为桥梁工程监测及其集成系统的研究、开发与应用提供了广阔的平台和前所未有的机遇。
        远程监控管理系统是在线实时监测与现代IT技术完美结合的产物。它的一个显著特点是通过先进技术在传统行业的应用,缩短时空差异,把传统产业中不同时间、不同地点发生的事整合到一起,形成统一信息平台。该系统可以将在建和已建成的所有桥梁通过无线远程监测系统,汇入到一个平台(服务器),监控和管理人员可通过控制中心随时查看所有桥梁的健康状况;同时也可通过互联网,随时随地查看各种数据;对于有危险的桥梁,也可通过GSM短信,及时发送到相关人员的手机上,以便及时处理险情,避免发生车毁人亡的事故。

系统介绍

       无线实时远程桥梁监测系统,将每个桥梁作为一个子系统,每个子系统由若干个无线数据采集终端构成,将各种传感器信号通过无线ZIGBEE方式传输,组成一个ZIGBEE局域网,电源采用太阳能电板加蓄电池方案;再将每个桥梁/子系统/局域网通过GPRS/3G转换器,通过GPRS/3G/Internet连接到控制中心(服务器);这样整个系统可以汇入到一个管理平台,便于管理;同时各种监测数据实时传输,每座桥梁的实时状态都可以随时掌握;监测数据全部都存储在数据服务器上,便于数据分析;系统具有自动报警功能,根据监测数据,对有险情的桥梁及时发出报警信号;也可以通过GSM短信报警,通知相关人员。
        采用太阳能电板和电池供电,采用无线传输,既解决现场电源问题,又方便布线,同时后续传感器终端的扩展也很方便,不需要二次施工。

系统构成

系统功能

1、实时在线数据监测;

温湿度、斜度、位移、扰度、表面应力、速度、裂缝数据实时监测。

2、定位追溯;

3、预案管理;

4、领导桌面;

信息经过多层处理,使管理者或主管实现对全局“一目了然”。

5、指挥调度;

统计决策;实现历史数据存贮,便于统计、分析、决策。

6、远程在线监控;

只要有1台能上网的计算机,通过网页登陆的方式,并根据用户名和权限,随时随地查看各种数据。

7、险情自动报警;

系统可自动报警,可也通过GSM短信直接通知相关人员,以便及时处理。

传感器终端

1、温湿度传感器终端

2、斜度传感器终端

3、位移传感器终端

4、挠度传感器终端

5、表面应力传感器终端

6、振动速度传感器终端

7、裂缝传感器终端

其它

1、ZIGBEE无线模块

ZIGBEE模块采用CS-iCN-01无线ZIGBEE协调器。

2、GPRS/3G无线模块

采用CS-iSN-01无线GPRS模块和CS-iSN-02无线3G 模块。

3、服务器

采取客户/服务器方式设计,将数据和操作界面分离,保证了数据的安全性和稳定性。支持分中心建设、功能扩充及扩容升级:监控中心建成后,在各地建设远程分中心将简便易行、成本低廉。

4、客户端

普通能上网的电脑

5、电源

电源采用太阳能电池加蓄电池,解决现场供电的问题。

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