可视化远程结构健康监测预警系统开发

摘要

为了保障结构的安全性、适用性和耐久性,对已建的重大工程结构和基础设施进行健康监测,对提高工程结构的使用安全性,保障人民生命财产安全具有极其重大的意义。由于目前已投入使用的健康监测系统大多数是为监测对象量身定做,不具备通用性,且在可视化模型显示方面的研究甚少。本课题在前人的科研成果的基础上,自主设计开发出了一套远程可视化的健康监测系统。
　　本文首先总结了前人开发远程健康监测系统过程中的经验成果,以及有待改善的地方。然后全面地介绍了本系统开发过程中所涉及到的核心技术,包括多用户系统的通讯模式,监测数据获取与传输方式,图表显示界面的功能和3D可视化图形显示的实现方法等。接着,文中对系统所实现的可视化功能和所达到的效果逐一进行了说明和演示。再针对远程健康监测所需的数据库相关的问题,给出了自己的看法。最后,结合两个具体的工程实例,利用本系统对其进行远程监测,以评估所设计系统的可行性和实用性。
　　本次设计的远程监测程序不同于通常仅针对某一特定工程设计的模式,具有较好的通用性;利用常用的TCP网络通讯协议所实现的远程健康监测功能,在只要有网络的环境中即可使用,相比于其他方式,适用范围更广;在监测预警功能方面,系统在自动预警之外,通过设置不同的登录权限,加入了人工调控的机制;另外,将AutoCAD二次开发后的主窗口的图形化界面嵌入本程序中,既降低了建模难度,又较好地实现了3D可视化图形的显示功能。

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1 绪论

1.1 结构健康监测的意义

1.2 结构健康监测的原理

1.3 结构健康监测发展概况和工程实例

1.4 本课题研究目的和意义

1.5 本课题的主要工作

2 核心技术理论介绍

2.1 远程监测的实现方式

2.2 监测数据的实时显示

2.3 监测对象的图形可视化

2.4 预警功能的方案设计

2.5 本章小结

3 数据来源与通讯系统介绍

3.1 系统自带LabVIEW采集程序

3.2 第三方采集程序的数据接口

3.3 两种数据来源方式的性能对比

3.4 数据通信系统功能介绍

3.5 本章小结

4 用户监测界面功能设计

4.1 总体显示界面

4.2 监测对象数据显示模块

4.3 安全预警模块

4.4 监测对象模型显示

4.5 本章小结

5 数据库系统的开发

5.1 数据库的开发平台简介

5.2 数据库需求分析

5.3 核心数据表的优化

5.4 分布式储存方式的实现方法

5.5 本章小结

6 远程监测系统应用实例

6.1 网架结构试验远程监测

6.2 光谷体育馆试验远程监测

6.3 本章小结

7 总结与展望

7.1 课题工作总结

7.2 展望

致谢

参考文献