橋梁結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

   聲發(fā)射技術(shù)作為橋梁結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)的新方法，已經(jīng)在德國(guó)開(kāi)始應(yīng)用于橋梁預(yù)應(yīng)力鋼筋的斷裂監(jiān)測(cè)和缺陷定位，目前德國(guó)Vallen公司正在進(jìn)行的橋梁監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目有二十幾個(gè)。這是一種真正實(shí)時(shí)的預(yù)應(yīng)力鋼筋斷裂監(jiān)測(cè)方法，這種方法可以實(shí)現(xiàn)一天24小時(shí)365天自動(dòng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)人員可以在現(xiàn)場(chǎng)或辦公室，實(shí)時(shí)的查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)有問(wèn)題的地方進(jìn)行處理。作為一種長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的方法，除了橋梁監(jiān)測(cè)，也可用于其他大型結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)，如石油石化的塔器、海油平臺(tái)上的結(jié)構(gòu)、港口的起重機(jī)械、大型游樂(lè)設(shè)施等。

一套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種監(jiān)測(cè)

德國(guó)Vallen公司可以提供多種監(jiān)測(cè)技術(shù)于一體的整套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的解決方案，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)等。軟件兼容第三方采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，可以根據(jù)客戶(hù)的需要增加或定制相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模塊。

特點(diǎn)：

• 橋梁運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)；
• 監(jiān)測(cè)已知或隱藏的缺陷并實(shí)現(xiàn)定位；
• 全天24小時(shí)監(jiān)測(cè)；

• 提前預(yù)警，降低風(fēng)險(xiǎn)，減少維護(hù)管理成本；

• 一套系統(tǒng)可以集成各種類(lèi)型傳感器采集的數(shù)據(jù)；
• 傳感器自檢：傳感器自動(dòng)檢測(cè)，包含傳感器系列號(hào)、耦合狀態(tài)等信號(hào)；
• 自動(dòng)化管理：軟件自動(dòng)執(zhí)行預(yù)設(shè)的任務(wù)，如定期打開(kāi)數(shù)據(jù)文件、出具報(bào)告、輸出報(bào)警等；
• 云平臺(tái)：網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器；
• 遠(yuǎn)程控制：可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

德國(guó)Vallen公司聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由多通道AMSY-6聲發(fā)射采集系統(tǒng)、全天候傳感器、自動(dòng)化管理軟件和云數(shù)據(jù)平臺(tái)組成。

德國(guó)Vallen公司聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成示意圖

多通道AMSY-6聲發(fā)射采集系統(tǒng)

   多通道AMSY-6聲發(fā)射采集系統(tǒng)是德國(guó)Vallen公司根據(jù)40多年的數(shù)字電路的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)，采用最新的電路、電子元器件設(shè)計(jì)并制造的性能優(yōu)越的聲發(fā)射系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的驗(yàn)證，可以滿(mǎn)足各種科研、檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的需求。根據(jù)不同的對(duì)象可選擇的主機(jī)箱有4通道、12通道和38通道，需要更大的通道數(shù)也可以將這三種主機(jī)箱靈活組合，最大可組合到254個(gè)通道。采用外置計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇計(jì)算機(jī)，同時(shí)也方便計(jì)算機(jī)的日常維護(hù)和升級(jí)。

主機(jī)防護(hù)箱

德國(guó)Vallen公司提供定制化的主機(jī)防護(hù)箱，主機(jī)防護(hù)箱內(nèi)包含：

• 堅(jiān)固的工業(yè)計(jì)算機(jī)：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；
• 冗余電源：24V直流或220V交流；
• 電源插座：用于其他設(shè)備供電；
• 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/備份系統(tǒng)：額外的固態(tài)硬盤(pán)用于數(shù)據(jù)備份；
• 互聯(lián)網(wǎng)路由器；
• 全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)：用于發(fā)送短信；
• 制冷制熱系統(tǒng)：確保防護(hù)箱內(nèi)保持合適的溫度；
• 不間斷供電電源
• 防護(hù)等級(jí)：IP54，防塵、防水

傳感器

VS30-SIC-V2-0dB               SHM-MP1

   監(jiān)測(cè)用的聲發(fā)射傳感器必須滿(mǎn)足整個(gè)監(jiān)測(cè)期間全天候工作要求，能抵抗各種極端的環(huán)境條件，如下雨或潮濕，高溫或嚴(yán)寒等。Vallen公司專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了特殊的橋梁健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)信號(hào)采集模塊用于滿(mǎn)足各種條件下的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)，VS30-SIC-V2-0dB和SHM-MP1都可用于橋梁的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。SHM-MP1與常規(guī)的聲發(fā)射傳感器相比有所不同，由一個(gè)PRT模塊和兩個(gè)聲發(fā)射傳感器組成，通過(guò)其中一個(gè)傳感器發(fā)射脈沖信號(hào)來(lái)驗(yàn)證接收傳感器的耦合狀態(tài)和工作狀態(tài)，以保證監(jiān)測(cè)工程長(zhǎng)期的有效性和可靠性。

軟件

   Vallen自動(dòng)化管理軟件是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的核心軟件模塊。該軟件主要可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析（可視化）、報(bào)警處理、數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。操作人員可以自定義需要完成的任務(wù)，如傳感器耦合狀態(tài)的驗(yàn)證、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和上傳到云平臺(tái)、超過(guò)預(yù)設(shè)門(mén)檻的報(bào)警和報(bào)警處理方式等。

云平臺(tái)

   云平臺(tái)是德國(guó)Vallen公司推出的云端訪(fǎng)問(wèn)平臺(tái)，主要用于聲發(fā)射長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)查看，用戶(hù)可以在有網(wǎng)絡(luò)的任何位置查看監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和結(jié)果，真正實(shí)現(xiàn)了聲發(fā)射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和有效性。

前端由德國(guó)Vallen公司聲發(fā)射系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)并上傳到云服務(wù)器，用戶(hù)通過(guò)可自定義顯示內(nèi)容的云端數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。定義的內(nèi)容有聲發(fā)射特征參數(shù)圖，如幅值與時(shí)間的經(jīng)歷圖、能量與時(shí)間的經(jīng)歷圖和定位圖等，圖形形式有柱狀圖、點(diǎn)狀圖、線(xiàn)狀圖等。該平臺(tái)可兼容電腦和智能手機(jī)，可以*.CSV格式和*.png格式導(dǎo)出數(shù)據(jù)。

云平臺(tái)整體布局圖

云平臺(tái)局部詳細(xì)分布圖