大佛寺长江大桥现场监测软件的开发与应用

摘要

随着桥梁安全监测不断地向自动化、智能化的方向发展，传统的人工检测手段已经不能满足桥梁长期安全监测的要求，因而桥梁现场自动监测软件在监测系统中将起到越来越重要的作用。由于大佛寺长江大桥是全国的十大特大型桥梁之一，其安全状态受到工程界和学术届的普遍关注。因此对其进行安全监测具有重要的意义。而大佛寺长江大桥现场监测软件作为安全监测系统的一个重要的组成部分，对其研究很有必要。 本文首先介绍了开发大佛寺长江大桥现场监测软件的重要性与必要性，并对现场监测软件的国内外研究的现状进行了分析。 针对大佛寺长江大桥安全监测对现场监测软件的要求，设计了软件的功能体系，介绍了设计各主要功能模块及子模块的必要性。由于获取结构关键部位的状态信息是桥梁监测的核心，因此对安装在桥梁结构上的各类传感器的信号采集软件进行了研究。 在大佛寺长江大桥的长期监测过程中，为了延长传感器及测量仪的使用寿命，对电源自动控制的硬件和软件进行了研究，使得系统能够通过软件自动控制传感器及测量仪的电源。 在对各类传感器的信号采集软件研究的基础上进行了多种数据采集方式的设计。而采集的原始数据不能直接反映结构的参量变化，因此对测量的原始数据进行了预处理，并采用SQLServer2000数据库系统对自动采集过程中的数据进行存储。 另外，为了使远程用户能够对桥梁现场监测系统进行远程控制，软件还对远程可控模块进行了设计，使远程用户具有远程修改现场系统的参数，执行远程动态采集，要求现场监测系统远程传输历史数据等能力。 最后，为了验证现场监测软件在监测中的应用效果，在实验室进行了调试运行，并将现场监测软件应用于大佛寺长江大桥的现场监测，为大佛寺长江大桥安全评估提供了较为可靠的依据。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2现场监测软件的国内外研究现状

1.3本课题的主要研究任务

本章小结

2硬件系统及现场监测软件的功能体系

2.1大佛寺长江大桥概况

2.2安全监测硬件系统

2.3现场监测软件的总体设计

2.3.1现场监测软件的整体功能设计

2.3.2现场监测软件的功能体系设计

2.4现场监测软件的开发环境及开发工具

2.5数据库系统

本章小结

3传感器的信号采集软件

3.1光纤应变传感器的信号采集软件

3.1.1光纤传感子系统

3.1.2多路光开关的通道切换

3.1.3光纤应变传感器原始数据的获取

3.2光电挠度传感器的信号采集软件

3.2.1光电挠度传感子系统

3.2.2挠度传感器原始值的获取

3.3光电主塔侧移传感器的信号采集软件

3.4温度传感器的信号采集软件

3.4.1温度传感子系统

3.4.2温度数据的获取

3.5传感器通信端口选择的软件设计

3.6软件延时

本章小结

4主要功能模块设计

4.1数据采集模块

4.1.1测量电源的自动控制

4.1.2手动采集子模块

4.1.3自动采集子模块

4.1.4远程采集子模块

4.2数据预处理与存储模块

4.2.1光纤应变传感器的数据预处理

4.2.2光电挠度传感器及主塔侧移传感器的数据预处理

4.2.3数据存储

4.2.4异常报警

4.3远程可控模块

4.3.1系统参数设置

4.3.2历史数据传送子模块

4.3.3远程用户的管理

本章小结

5现场监测软件的应用

5.1桥梁现场软件系统

5.2实验室调试运行

5.3现场监测软件及远程传输软件的应用

5.3.1现场自动采集

5.3.2远程连续采集

本章小结

6全文总结

致谢

参考文献

附录