一、監測布點
1.傳感器布設原則應遵循如下原則:
(1)選擇的位置能盡可能全面地、精確地獲取結構參數的信息;
(2)所選擇的位置有較好的抗噪聲干擾性能;
(3)布設數量和位置,應根據結構計算分析結果,選擇關鍵截面和部位布設;
(4)能夠通過合理添加測點對感興趣的部分模態進行數據重點采集;
(5)所選的位置測得的響應對結構參數的變化較為敏感;
(6)宜布置在結構響應最不利位置或已損傷位置;
(7)方便安裝和更換傳感器;
(8)盡量減少信號的傳輸距離。
2.橋梁裂縫監測測點布設:
(1)混凝土結構和鋼結構裂縫監測測點應依據檢查(測)、技術狀況評定、養護維修結果確定測點位置和數量,宜對裂縫寬度跟蹤監測【《廣東省公路橋梁結構監測技術指南(試行)》】;
(2)裂縫長度和較大裂縫的寬度可采用鋼尺或機械式測試儀器法測量。直接測量時可采用裂縫寬度檢驗卡、電子裂縫觀察儀,每個測點每次量測不宜少于3次;裂縫寬度檢驗卡最小分度值不宜大于0.05mm;利用電子裂縫觀察儀時,量測精度應為0.02mm;
(3)已發生開裂結構,宜監測裂縫的寬度變化;尚未發生開裂結構,宜監測結構的應變變化;【《GB 50982-2014 建筑與橋梁結構監測技術規范》】
二、數據采集與傳輸
1.根據橋梁感知方法、傳感器數量和測點位置分布,數據采集模式可采用基于微處理器的一體化采集或基于邊緣網關的匯聚化采集。
(1)一體化采集流程:傳感器輸出信號經微處理器處理后,通過通信模塊直接與應用層對接;
(2)匯聚化采集流程:通過邊緣網關支持的各種物聯接口,連接各種傳感器和終端,采用內置的程序算法,將處理后的數據統一上傳至應用層;
2.數據采集與傳輸系統應具備自動采集和遠程傳輸功能,并可實現遠程配置和調整;
3.數據采集宜選用連續采集,必要時可選用觸發采集、定時采集等方式,采樣頻率應滿足實時報警、數據應用的要求。
4.數據采集模塊的功能設計應滿足以下要求:
(1)在無人值守條件下能連續采集數據;
(2)支持數據實時同步采集;
(3)數據采集程序具有自動緩存和斷點續傳功能;
(4)具有故障自診斷和重啟功能;
(5)具有遠程控制功能,可按需設定數據采集時間;
(6)具備完善的日志記錄功能,能夠記錄常見系統運行故障。
5.數據傳輸模塊的功能設計滿足以下要求:
(1)應保障數據傳輸的一致性、完整性、可靠性和安全性要求;
(2)可采用有線、無線或者兩者相結合的方式;
(3)宜采用物聯網傳輸協議(常見的如 HTTP、MQTT、LwM2M等)進行數據傳輸,對于觸發采集的設備,應定時發送設備狀態信息。
(4)通過公網傳輸監測數據時應使用國家密碼管理部門批準使用的算法進行加密傳輸。
三、設備選型
【《GB 50982-2014 建筑與橋梁結構監測技術規范》】對于寬度1mm以下的裂縫,可采用電測儀器法,儀器分辨率不應大于0.01mm;需監測裂縫兩側兩點位移的變化時可用結構裂縫監測傳3感器,傳感器包括振弦式測縫計、應變式裂縫計或光纖類位移計,傳感器的量程應大于裂縫的預警寬度,傳感器測量方向應與裂縫走向垂直;
結合現場情況、安裝難度、長期監測需求,推薦采用振弦式裂縫計或磁致伸縮位移計,以及具備太陽能供電、數據采集傳輸、防水型一體式數據采集終端。
YT-700B/C振弦式表面位移計(裂縫計):量程25-100mm,精度0.5%FS,分辨率0.04%FS;
YT-780A磁致伸縮位移計:量程100-300mm,精度±0.1mm,分辨率0.01mm,低溫漂、高精度;
YT-6000一體式數據采集設備:太陽能供電,內置大容量鋰電池,RS485傳感器接口、4G網絡通信,防水鋁合金外殼;
YT-3000單通道頻率采集設備:太陽能供電,內置大容量鋰電池,1通道振弦傳感器接口、支持測溫、4G網絡通信,防水鋁合金外殼;
YT-2032-8八通道頻率采集設備:太陽能供電,內置大容量鋰電池,8通道振弦傳感器接口、支持測溫、4G網絡通信,防水鋁合金外殼;
YT-2034A/B 多通道頻率采集箱:可通過擴展模塊實現8-64通道振弦傳感器接入,支持測溫,支持AV220V市電或太陽能供電,4G/以太網/WiFi/光纖/Lora等多種通信方式可靈活配置,支持離線存儲模式;
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