建筑物結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)解決方案綜述

建筑物結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)解決方案綜述 概覽 對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和監(jiān)測(cè)，給傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和記錄設(shè)備帶來(lái)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(cè)試系統(tǒng)，還是永久安裝用于 長(zhǎng)期性能和健康狀況監(jiān)測(cè)，美國(guó)國(guó)家儀器公司都為開(kāi)發(fā)和部署建筑物結(jié)構(gòu)健康測(cè)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(cè)量系 統(tǒng)。 本篇文檔截取自 《用于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)資源》。 目錄 1. 長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與便攜式測(cè)試比較 2. 用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用的傳感器和測(cè)量方法 3. 用于便攜式結(jié)構(gòu)測(cè)試的無(wú)線 DAQ 4. 用于長(zhǎng)期持續(xù)監(jiān)測(cè)的堅(jiān)固耐用的嵌入式系統(tǒng) 5. 軟件 6. 高級(jí)分析和信號(hào)處理 長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)與便攜式測(cè)試比較 現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和測(cè)試應(yīng)用大致可以分為兩類：持續(xù)監(jiān)測(cè)和便攜式測(cè)試。 長(zhǎng)期持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在一個(gè)很長(zhǎng)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(cè)系統(tǒng)在這段很長(zhǎng)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(wú)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(cè)試系統(tǒng)則是暫時(shí)安裝在建筑物上，用于評(píng)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(cè)量額定負(fù)荷，或者通過(guò)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(hào)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(duì)于便攜式測(cè)試系統(tǒng)而言，快捷簡(jiǎn)單的配置 及與筆記本電腦間的簡(jiǎn)單互聯(lián)是非常重要的特性。 針對(duì)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(zhǎng) 期持續(xù)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用平臺(tái) NI CompactRIO 和用于便攜式結(jié)構(gòu)測(cè)試的高效無(wú)線解決方 案 NI Wi-Fi DAQ。 CompactRIO Wi-Fi DAQ 普通應(yīng)用 長(zhǎng)期持續(xù)監(jiān)測(cè) 便攜式結(jié)構(gòu)測(cè)試 健康監(jiān)測(cè) 結(jié)構(gòu)診斷 長(zhǎng)期應(yīng)力/振動(dòng)研究 額定負(fù)載 疲勞監(jiān)測(cè) 短期測(cè)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(cè)量) (靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)量) 表 1.用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和便攜式測(cè)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(cè)量方法 建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和測(cè)試中最常見(jiàn)的測(cè)量方法是應(yīng)力和振動(dòng)測(cè)量，應(yīng)力測(cè)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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