桥梁在线监测系统

文章出处：adesd 人气：314发表时间：2020-02-04 11:19:30

桥梁在线监测系统

KQL399桥梁在线监测系统

监测背景

我国是个桥梁大国，截止2017年末，全国公路桥路已有83.25万座，总长5225.62万米。影响桥梁的因素较多，人为因素、车辆长期超载、过高的车辆增长量，以及材料自身的退化等，管理养护的缺乏或者滞后导致结构的在没有达到设计使用年限前就产生了不可忽视的损伤及劣化。在损伤出现时如果不能得到及时的检测及维修，轻则会影响行车安全或者缩短桥梁正常使用寿命，重则导致桥梁的突然坍塌及破坏。但目前运用涉及较完备、传感器数量齐全的安全监测的桥梁不到300座。
系统概述
KQL399桥梁在线监测系统就是在桥梁正常运营过程中，在桥梁的关键结构部位布设结构整体状态传感器及局部状态传感器，实时监测桥梁的整体及局部行为。主要目的有以下几方面：1、对桥梁损伤位置及程度进行诊断，对桥梁的服役运营情况、可靠性、耐久性及承载能力进行智能评估，为桥梁在突发事件下或结构使用过程中异常时出发报警信号，为桥梁的维修及封锁运营的决策提供依据及指导建议，并为桥梁的运营安全管理提供原始数据积累。2、根据监测数据，对桥梁的未来发展进行预测分析，做到防范于未然，同时为桥梁的维修加固提供依据。3、监测得到的数据反馈到设计院，可以对桥梁设计进行优化，达到节约投资，节能减排的目标。同时也可对桥梁施工过程中的构建实时受力，以及脚手架支撑体系杆件的受力、倾斜等影响稳定的因素进行实时在线预警，防止施工过程中意外的发生。

监测示意图

主要监测内容
1、施工过程中几何线形监测：主梁线型监测、主梁挠度监测
2、拱肋应力应变监测
3、钢箱梁、应力应变监测
4、关键构件应力应变监测
5、系杆索力监测
6、振动监测
7、倾斜监测
8、环境因素监测：温湿度、风速风向、降雨量
监测指标一览表

监测指标	所用设备名称
应力应变	MYC-08埋入式/表面式SR-20应变传感器
变形位移	GNSS观测仪
倾斜监测	GUD35倾角仪
振动监测	JSR55加速度传感器
裂缝监测	PUD-8裂缝计
沉降/梁体挠度	CJQ32沉降传感器
索力	CP-20CP-20索力计
温湿度	TPH-81温湿度计
风速风向	IWS33一体式风速风向仪
降雨量	RG65雨量计

监测依据
GB50982-2014《建筑与桥梁结构监测技术规范》
JTT1037-2016《公路桥梁结构安全监测系统技术规程》
《公路桥梁施工监控技术规范》（征求意见稿）
CJJ/233T-2015 《城市桥梁检测与评定技术规范》

主要传感器技术参数

设备名称	设备参数	图片
CJQ32沉降传感器	标准量程:10m 分辨率:0.1mm 温度范围:-40～85℃ 精度:0.1%FS
GUD35倾角仪	测量范围：±10^o 测量轴：双轴；分辨率：0.001^o 绝对精度：0.003^o 温度范围：-40～+85℃ 防水等级：IP67
JSR55加速度传感器	方向：X/Y轴双向加速度灵敏度：2494 量程：2g 外形尺寸：φ36mm×高度36.5mm
SR-20应变传感器	标准量程：3000με 灵敏度：1με 0.5με 温度范围：-20～80℃ 标距：150mm/250mm
P-20索力计	量程：5mm 分辨率：0.025% FS 线性：0.25% FSR 超量程：115% 温度范围：-20-+80℃ 频率范围：1200-2800Hz
PUD-8裂缝计	量程：12.5mm、25mm、50mm、100mm、150mm 灵敏度：0.025%FS 直径：12mm、25mm
TPH-81温湿度计	温度测量范围：-40℃~120℃ 湿度测量范围：0%RH~100%RH 温度精度：±0.5℃ 湿度精度：±4.5%RH 供电电源：DC24V/12V
GNSS观测仪	通道数：256通道静态测量精度：水平：±（2.5+0.510-6 D）mm 垂直：±（5+0.510-6 D）mm 工作温度：-40℃-70℃ 内置内存：200M
IWS33一体式风速风向仪	风速：测量范围：0-70m/s；分辨率：0.1m/s；启动风速：≤0.5 m/s；精度：0.3m/s；风向：测量范围：0-360o 分辨率：1° 精度：3° 工作环境：温度-60℃～50℃ 湿度：≤100％RH
RG65雨量计	测量范围：≤4mm/min（降水强度）；分辨率：0.2mm（6.28ml）；准确度：±4%（室内静态测试，雨强为2mm/min）雨量量筒的标准范围：0.05mm～10mm 雨量量筒的最小分度：0.1mm 储水器的容量：2000ml～2500ml 主机工作环境条件：-40℃～50℃；

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