建筑物結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測解決方案綜述

建筑物結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測解決方案綜述 概覽 對建筑物結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場測試和監(jiān)測，給傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和記錄設(shè)備帶來了嚴(yán)峻的挑 戰(zhàn)。而不管是作為用于建筑物診斷研究的便攜式結(jié)構(gòu)測試系統(tǒng)，還是永久安裝用于 長期性能和健康狀況監(jiān)測，美國國家儀器公司都為開發(fā)和部署建筑物結(jié)構(gòu)健康測試 (SHM)解決方案的結(jié)構(gòu)工程師們，提供了集性能、可靠性和多功能于一身的測量系 統(tǒng)。 本篇文檔截取自 《用于現(xiàn)場應(yīng)用的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測資源》。 目錄 1. 長期監(jiān)測與便攜式測試比較 2. 用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用的傳感器和測量方法 3. 用于便攜式結(jié)構(gòu)測試的無線 DAQ 4. 用于長期持續(xù)監(jiān)測的堅(jiān)固耐用的嵌入式系統(tǒng) 5. 軟件 6. 高級分析和信號處理 長期監(jiān)測與便攜式測試比較 現(xiàn)場結(jié)構(gòu)監(jiān)測和測試應(yīng)用大致可以分為兩類：持續(xù)監(jiān)測和便攜式測試。 長期持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)在一個(gè)很長的時(shí)間段內(nèi)——幾個(gè)月、幾年或永久，收集建筑物的 數(shù)據(jù)。持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)在這段很長的時(shí)間內(nèi)，不斷提供關(guān)于建筑物的健康、狀態(tài)和疲 勞特性或日常運(yùn)行等的信息。因?yàn)橄到y(tǒng)通常持續(xù)工作在無人且遠(yuǎn)程的環(huán)境下，所以 需要進(jìn)行高可靠性和遠(yuǎn)程操作方面的優(yōu)化。 便攜式測試系統(tǒng)則是暫時(shí)安裝在建筑物上，用于評估建筑物或部件當(dāng)前的狀態(tài)。例 如，應(yīng)變系統(tǒng)可以安裝在大橋上在一天時(shí)間內(nèi)測量額定負(fù)荷，或者通過振動(dòng)系統(tǒng)采 E-mail:@ Tel: (021)5050 9800 Fax: (021)6555 6244 NI 上海：上海浦東張江集電港二期張東路 1387 號第 45 幢 (201203) 全球獨(dú)家推出 全覆蓋型省配線解決方案 集振動(dòng)的幅度和頻率，用于診斷研究。對于便攜式測試系統(tǒng)而言，快捷簡單的配置 及與筆記本電腦間的簡單互聯(lián)是非常重要的特性。 針對這些應(yīng)用類型，NI 公司提供了若干種高效的解決方案。本文章將著重介紹長 期持續(xù)監(jiān)測的應(yīng)用平臺 NI CompactRIO 和用于便攜式結(jié)構(gòu)測試的高效無線解決方 案 NI Wi-Fi DAQ。 CompactRIO Wi-Fi DAQ 普通應(yīng)用 長期持續(xù)監(jiān)測 便攜式結(jié)構(gòu)測試 健康監(jiān)測 結(jié)構(gòu)診斷 長期應(yīng)力/振動(dòng)研究 額定負(fù)載 疲勞監(jiān)測 短期測試 工作模式 獨(dú)立工作 基于 PC 機(jī) (嵌入式數(shù)據(jù)記錄、處理) (實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)到 PC 主機(jī)) 連接特性 以太網(wǎng)(可選用第三方調(diào)制解調(diào)器 Wi-Fi (802.11b/g) 和以太網(wǎng) I/O 功能 C 系列模塊 C 系列模塊 (靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測量) (靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測量) 表 1.用于長期監(jiān)測和便攜式測試應(yīng)用的 CompactRIO 和 Wi-Fi DAQ 的比較 用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用的傳感器和測量方法 建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測和測試中最常見的測量方法是應(yīng)力和振動(dòng)測量，應(yīng)力測量通常使用 箔式電阻應(yīng)變片，并采用全橋、半橋或四分之一橋的配置。動(dòng)態(tài)振動(dòng)采集通常使用 內(nèi)建有

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