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使用光纤传感技术对某钢桥进行远程健康监测
--J.
D. Doornink, B. M. Phares, A. Abu-Hawash, T. J. Wipf, D.
J. Hemphill, L. F. Greimann
简介
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2004年初，爱荷华州交通部完成了该州第一座高性能钢桥的建设，该桥属于联邦公路管理局的新型桥梁研发及建设项目。与传统钢桥相比，高性能钢桥提高了焊接可靠性、耐候性能和抗断性能。
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-爱荷华州立大学桥梁研究中心联合爱荷华州交通部的桥梁和结构实验室研发了一套连续的桥梁健康监测系统，对这座高性能钢桥进行了长达2年的监测。有了这套监测系统，就能对桥梁任一时刻或某段时间内的健康状况做出及时分析。
桥梁概况
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-12号钢桥是一座89.5m长连续两跨高性能钢梁桥，预制混凝土桥面以及整体桥墩，共6根梁，横向间距约2.6m。正负弯矩位置分别采用50W和70W高性能钢材。桥面宽约15.8m，双车道，两侧有人行道。
整套监测系统的目标是：
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-1.
对桥梁局部和整体结构性能进行连续监测
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-2.
对桥梁进行长期监测，建立基准以确定桥梁性能的变化
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-3.
建立一套详尽的疲劳评估体系
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-利用健康监测系统对桥梁整体和局部性能进行连续监测，能随时随地掌握桥梁的全面状况。此外，这套系统还能提供一些有用的数据，便于预测桥梁今后一段时间内的损伤情况，这样也就为通过桥梁目前的状况来预测桥梁的使用寿命提供了可能。最终，对一些典型及非典型疲劳关键位置的长期性能做出了评估，这些位置包括：腹板间隙处、受拉边缘的加强焊缝以及腹板和边缘结合处的焊缝。
健康监测系统组成
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-高性能高桥健康监测系统由不同厂家生产的仪器设备组成。如果可能，尽量采用现成的标准化仪器以减少成本，基本组成如下：
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-1.
应变监测设备
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Micron Optics公司生产的si425-500光纤光栅解调仪
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1.2
30只FBG传感器
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-2.
视频设备
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2.1
Network摄像机
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-3.
网络设备
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3.1
DSL调制解调器
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3.2
2.4 GHz无线路由器
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3.3
2.4 GHz无线接入点
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-4.
数据处理设备
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4.1
数据采集服务器
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4.2
网络服务器
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4.3
数据存储服务器
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-以上这些基本组件可分成三个子系统，如图1所示。数据采集子系统（图2）位于桥墩上，通过无线通讯将数据传输到位于桥边控制室里的网络传输子系统（图3）。网络传输系统将测得的应变数据上传到互联网上，点击下面的地址就可以随时随地查看：http://www.ctre.iastate.edu/bec/structural_health/hps/index.htm，该系统还有数据压缩和临时存储功能。位于爱荷华州桥梁研究中心的数据存储子系统将自动收取监测数据。
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图1 12号钢桥健康监测系统流程图
图2 数据采集子系统
图3 网络传输子系统
“使用光纤传感技术对某钢桥进行远程健康监测”英文PDF文档下载
来自：http://www.dot.state.ia.us/
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--此项研究成果不但证明了MOI的光纤光栅解调仪是可以用于桥梁的监测测试，而且还证实了MOI产品的可靠性及稳定性已经得到各国专家的认可。对桥梁的安全健康性能监测起到举足轻重的作用。
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--目前可以使用光纤光栅在桥梁测量的地方有：桥梁梁箱、拉锁、桥墩等部位的实时在线测量。
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