基于多傳感器信息融合的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、大型橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況直接影響了當(dāng)?shù)氐慕煌ā⒔?jīng)濟和社會生活，加上其昂貴的造價，對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行長期的健康監(jiān)測就顯得至關(guān)重要。基于多傳感器信息融合的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，是對傳感網(wǎng)絡(luò)采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，從而對橋梁的結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行評估，為橋梁的使用壽命、維護(hù)和決策提供科學(xué)依據(jù)。因此，設(shè)計一套基于多傳感器信息融合的橋梁監(jiān)測系統(tǒng)具有重大的理論意義和實際工程價值。
　　 本文以武漢某大橋為研究對象，針對該橋自身結(jié)構(gòu)及監(jiān)測系統(tǒng)的要求，重點對橋

2、梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計、數(shù)據(jù)采集與多傳感器信息融合進(jìn)行了以下研究。
　　 本課題的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，分別從硬件和軟件兩個方面分析。主要包括:傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、電致傳感網(wǎng)絡(luò)和光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和多信息融合系統(tǒng)。采用LABVIEW和LabWindows/CVI作為軟件開發(fā)平臺，實現(xiàn)了基于多線程的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)口采集和電致傳感網(wǎng)絡(luò)的串口采集工作，重點分析了電致傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集。并利用了SQL Server200

3、0完成對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的存儲和提取等，為后期的融合處理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
　　 本文主要對橋梁結(jié)構(gòu)中的傾角儀、壓力、溫度和伸縮縫數(shù)據(jù)，在Matlab中進(jìn)行Kalman融合分析。結(jié)果表明經(jīng)過融合處理后的多傳感器信息比單個傳感器的估計信息精度高，能對橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況做出更為正確的評估預(yù)測。
　　 本文開發(fā)的基于多傳感器信息融合的橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)，已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的共享、實時及融合分析。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)成功投入使用，其性能都達(dá)到了設(shè)