桥梁实时在线监测系统设计

论文摘要

桥梁健康监测系统是大型桥梁安全保障体系的发展趋势。本文结合具体的工程项目对桥梁实时在线监测系统开展了深入研究,提出了监测系统的总体设计构思,并完成了相应的软件设计与开发。基于建立桥梁实时在线监测系统的目标和功能要求,本文首先对传感器系统进行了详细分析,逐步确立了监测项目,提出了监测系统的构建方案,并详细介绍了荷载环境监测、结构整体监测、挠曲变形监测及关键断面应力(应变)监测的具体工程实施。为满足数据采集和数据传输的要求,根据桥梁监测点多,数据量大,数据传输距离远等特点,研究和实现了具有可扩展性好、易于操作的数据采集与传输系统。根据用户需求分析,进行了数据管理与安全评估软件的设计,实现了监测数据的采集控制、数据查询以及原始数据的计算处理等功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 桥梁垮塌事故综述
• 1.2 桥梁监控的意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 桥梁健康监测系统的构建
• 1.5 课题来源
• 1.6 论文主要研究内容
• 本章小结
• 第二章 监测系统的总体设计
• 2.1 系统功能要求与设计准则
• 2.1.1 监测系统功能要求
• 2.1.2 监测系统设计准则
• 2.2 监测项目的确定
• 2.2.1 桥梁工作环境监测方案
• 2.2.2 桥梁整体结构性能监测方案
• 2.2.3 关键断面应力（应变）监测方案
• 2.3 监测点的设定
• 2.4 传感器及仪器选择
• 2.4.1 桥梁健康监测传感器
• 2.4.2 仪器选择
• 2.5 数据采集系统的设计
• 2.6 远程数据传输方式的确定
• 2.7 桥梁实时在线监测系统的方案设计
• 本章小结
• 第三章 监测系统的硬件设计
• 3.1 桥梁工作环境监测系统
• 3.1.1 车辆载荷监测
• 3.1.2 温度监测
• 3.1.3 风速监测
• 3.2 桥梁结构整体性能监测
• 3.2.1 桥梁振动监测
• 3.2.2 桥梁拱结构位移（挠度）监测
• 3.3 关键断面应力（应变）监测
• 3.3.1 静应变监测
• 3.3.2 动应变（应力）监测
• 3.4 各种监测点统计
• 3.5 数据采集与传输
• 3.5.1 数据采集层
• 3.5.2 数据中间采集层
• 3.5.3 中心网络层
• 本章小结
• 第四章 监控系统的软件设计
• 4.1 系统功能
• 4.2 软件开发平台的选择
• 4.3 人机交互设计
• 4.4 软件主要功能的设计
• 4.4.1 数据采集功能的设计
• 4.4.2 数据库的设计
• 4.4.3 实时预警子系统
• 4.4.4 健康评估子系统
• 4.4.5 信息服务子系统
• 4.4.6 软件的主要界面
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 读研期间发表的论文
• 致谢