【摘要】：橋梁健康檢測數(shù)據(jù)采集包括對橋梁進行幾何形態(tài)、結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力、索力、預(yù)應(yīng)力、荷載、結(jié)構(gòu)強度等各方面測量量的數(shù)據(jù)采集,本文主要對橋梁運營階段進行應(yīng)變數(shù)據(jù)采集并介紹其相關(guān)的技術(shù)實現(xiàn)。為了我們的工作更具有意義,并保證相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)能在橋梁健康檢測工作中得到應(yīng)用,設(shè)計開發(fā)了一個適應(yīng)于橋梁復(fù)雜測試環(huán)境,具有高精度、高速率、抗干擾能力強、通道多、同步采集且穩(wěn)定可靠的應(yīng)變數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)由應(yīng)變傳感器、數(shù)據(jù)采集器、無線網(wǎng)橋和遠程監(jiān)控終端組成。應(yīng)變傳感器在測量現(xiàn)場接收應(yīng)變信號,對于應(yīng)變片的選型,我們依據(jù)現(xiàn)場考察橋梁應(yīng)變測量結(jié)構(gòu)并對其有可能的勞損分析作出正確的選擇；數(shù)據(jù)采集器接收經(jīng)應(yīng)變傳感器轉(zhuǎn)換的電壓型信號,系統(tǒng)可通過三種方式進行數(shù)據(jù)采集：1)系統(tǒng)設(shè)計時,基于MATLAB強大的數(shù)據(jù)圖像處理能力和檢測現(xiàn)場長時間無人值守的特殊情況；將SD卡實時存儲采集數(shù)據(jù)兼容到本系統(tǒng),全天侯實時存儲數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)導(dǎo)出,在MATLAB平臺上進行數(shù)據(jù)圖像分析；2)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)接口直接與PC機(個人電腦)相連接,我們可以通過PC機軟件進行數(shù)據(jù)實時采集分析；3)通過無線網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)遠程無線傳輸；從遠程監(jiān)控終端獲取橋梁健康檢測應(yīng)變數(shù)據(jù)。 本文對橋梁健康檢測的技術(shù)實現(xiàn)有：1)應(yīng)變電橋的性能優(yōu)化；主要解決由電源、長導(dǎo)線阻抗,容抗造成的對電橋的干擾；2)微應(yīng)變信號變送的設(shè)計與測試；實現(xiàn)對微應(yīng)變信號有效倍數(shù)放大和濾波,為系統(tǒng)后期數(shù)據(jù)變送鋪墊基礎(chǔ)；3)多通道橋梁微應(yīng)變信號采集的設(shè)計與測試；設(shè)計24位高分辨率高精度A/D轉(zhuǎn)換器,采集并數(shù)字化有效變送后的多通道有效模擬信號。4)雙RAM數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)；基于雙RAM緩沖數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的應(yīng)用背景及硬件邏輯語言實現(xiàn)方法,系統(tǒng)使用該結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要考慮到系統(tǒng)需要大容量存儲橋梁測量數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)輸出。系統(tǒng)采用的微處理器是基于ARM7內(nèi)核的32位微處理器LPC2378,主要控制配置應(yīng)變測量中前端模擬輸入信號的放大倍數(shù)、采集頻率、濾波等；并與A/D轉(zhuǎn)換、FPGA雙RAM數(shù)據(jù)緩存等硬件電路完成數(shù)據(jù)的連續(xù)輸出；本系統(tǒng)內(nèi)置可長時間續(xù)航鋰電池,在供電困難或突遇斷電的情況下,保障應(yīng)變測量系統(tǒng)依然可以正常工作,相關(guān)技術(shù)的實現(xiàn)己得到了驗證。最后,將該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用于實際橋梁上應(yīng)變監(jiān)測實現(xiàn)及對未來的展望。
【學(xué)位授予單位】：廣西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U446;TP274

【參考文獻】

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1 白鳳山,黃威,張立倩;可編程增益放大器在小信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電測與儀表;2003年02期

2 楊東;譚延良;朱愛國;;用直流雙電橋測量特小電阻的方法研究[J];電氣應(yīng)用;2007年05期

3 張志強;阮黎婷;倪濤;趙前晟;;ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器有效位計算[J];電子科技;2010年03期

4 張連振;李惠;;橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)概念設(shè)計[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年06期

5 周文松;李惠;歐進萍;楊永順;;大型橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計方法[J];公路交通科技;2006年03期

6 朱康生;洪嬴政;黃斌;;ADS1278在高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];電子設(shè)計工程;2009年04期

7 陳立萬;黃青龍;劉萬里;;基于FPGA的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年03期

8 馬愛亮,劉東學(xué),郭肆偉,劉潤杰,劉夢偉,李惠玲;應(yīng)力應(yīng)變測定自動采集系統(tǒng)的研制開發(fā)[J];化工裝備技術(shù);2002年06期

9 孫永新;;用直流電阻電橋測量導(dǎo)體電阻測量不確定度的評定[J];計量與測試技術(shù);2006年01期

10 楊林楠;李紅剛;張麗蓮;彭琳;;基于FPGA的高速多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J];計算機工程;2007年07期

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1 吳春利;基于應(yīng)變模態(tài)橋梁健康監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2012年

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本文編號：2522280