分布式桥梁沉降高精度监测系统设计
这是一篇关于桥梁监测,GNSS,高精度,差分技术,北斗卫星导航系统的论文, 主要内容为桥梁在现代交通运输中扮演着非常重要的角色。在我国的交通系统中,各种公路桥和铁路桥不可胜数。但大量桥梁的建成时间久远且缺乏维护管理而存在安全隐患,近年来发生的多起桥梁安全事故极大危害了我国人民的生命财产安全。2020年7月,北斗卫星导航系统(BDS)全球组网完成,北斗系统可为世界范围内各地区用户提供全天24小时的导航定位服务。伴随着差分技术、通信技术和导航定位技术的发展,使用GNSS技术对桥梁进行实时高精度定位监测已成为可能。针对桥梁安全状况难以监测的问题,本文以GNSS差分技术作为主要监测手段,解决以往桥梁监测存在的耗费人力物力严重、实时性差、精准度低并无法全天候监测等问题,设计了桥梁沉降高精度监测系统。桥梁沉降监测终端各个信息采集模块采集桥梁监测点ENU坐标、经纬高度和倾角等信息,并将各个监测点信息按特定通信协议通过TCP/IP通信方式发送至桥梁沉降监测平台上,使得桥梁管理人员可以实时监控桥梁沉降状态。桥梁沉降监测平台是基于Windows系统的由Intelli J IDEA 2020.1 x64开发平台作为开发环境开发,JSP作为前端显示、后端基于JAVA的SSM框架和My SQL数据库组成。通过最终调试测验,在开阔楼顶设置基准站与监测站,桥梁沉降监测终端通过监测桥梁监测点的ENU坐标及倾角信息反映桥梁状态,可监测出厘米级的沉降位移量与1°的倾角变化量。桥梁沉降监测平台可实现地图显示监测点、查询监测点实时状态和历史数据等功能。
基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统研究与设计
这是一篇关于桥梁监测,振弦采集卡,C/S架构,B/S架构,数据关联性的论文, 主要内容为随着我国交通和经济的快速发展,桥梁数量日益增加,对于桥梁的健康监测也极为迫切。因此,对于桥梁结构的实时监测、状态评估、预警处理和损伤识别是目前研究的趋势。故本文在桥梁有线监测技术基础上,提出了基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统,改变了有线传感器系统易受老化、破损的弊端,并引入了云计算技术,降低了资源成本,提高了监测效率,可以实时查看监测的结构和环境数据,让桥梁监测人员能够快速地做出决策。本文主要内容如下:(1)本文主要介绍了振弦传感器原理并设计了振弦传感器信号采集卡。核心模块部分包含STM32处理器、通道选择电路、激振、拾振电路、Zig Bee CC2530节点和4G模块。主要采集了频率和温度信号,采用八路通道来采集,其结果和精度满足桥梁监测的需求。(2)设计服务器功能。服务器通过公式算法对频率、温度等监测数据进行分析与研究,得到应变、荷载、位移和振动加速度的值,并存储到SQLServer2014数据库中,确定阈值划分等级并发出告警信息,告警信息里包含三个级别的预警,根据不同的阈值进行划分。(3)本文设计了两种软件架构,从而更多样地监测桥梁数据。手机端与服务器采用C/S(Client/Server)架构。手机安卓APP端功能包括实时信息监测、预警信息查询、巡检情况上传和信息下载。第二种架构是B/S(Browser/Server)架构,设计WEB网页端,系统采用MVC(Model View Controller)框架来统筹代理各个模块。系统包含了实时数据和历史数据和告警信息查询,管理人员可以根据预警信息做出决策。本系统旨在监测桥梁的健康信息,切实保障了桥梁的安全,方便桥梁巡检和管理理人员,具有很大的市场应用价值和研究意义。(4)本文对数据关联性进行了研究,主要对桥梁监测到应变、挠度与温度做了相关性研究,利用相关性本文得到了应变与温度的线性关系,剔除了温度对应变的影响,从而得到动荷载引起的应变,为实时预警提供更好的依据。
基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统研究与设计
这是一篇关于桥梁监测,振弦采集卡,C/S架构,B/S架构,数据关联性的论文, 主要内容为随着我国交通和经济的快速发展,桥梁数量日益增加,对于桥梁的健康监测也极为迫切。因此,对于桥梁结构的实时监测、状态评估、预警处理和损伤识别是目前研究的趋势。故本文在桥梁有线监测技术基础上,提出了基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统,改变了有线传感器系统易受老化、破损的弊端,并引入了云计算技术,降低了资源成本,提高了监测效率,可以实时查看监测的结构和环境数据,让桥梁监测人员能够快速地做出决策。本文主要内容如下:(1)本文主要介绍了振弦传感器原理并设计了振弦传感器信号采集卡。核心模块部分包含STM32处理器、通道选择电路、激振、拾振电路、Zig Bee CC2530节点和4G模块。主要采集了频率和温度信号,采用八路通道来采集,其结果和精度满足桥梁监测的需求。(2)设计服务器功能。服务器通过公式算法对频率、温度等监测数据进行分析与研究,得到应变、荷载、位移和振动加速度的值,并存储到SQLServer2014数据库中,确定阈值划分等级并发出告警信息,告警信息里包含三个级别的预警,根据不同的阈值进行划分。(3)本文设计了两种软件架构,从而更多样地监测桥梁数据。手机端与服务器采用C/S(Client/Server)架构。手机安卓APP端功能包括实时信息监测、预警信息查询、巡检情况上传和信息下载。第二种架构是B/S(Browser/Server)架构,设计WEB网页端,系统采用MVC(Model View Controller)框架来统筹代理各个模块。系统包含了实时数据和历史数据和告警信息查询,管理人员可以根据预警信息做出决策。本系统旨在监测桥梁的健康信息,切实保障了桥梁的安全,方便桥梁巡检和管理理人员,具有很大的市场应用价值和研究意义。(4)本文对数据关联性进行了研究,主要对桥梁监测到应变、挠度与温度做了相关性研究,利用相关性本文得到了应变与温度的线性关系,剔除了温度对应变的影响,从而得到动荷载引起的应变,为实时预警提供更好的依据。
分布式桥梁沉降高精度监测系统设计
这是一篇关于桥梁监测,GNSS,高精度,差分技术,北斗卫星导航系统的论文, 主要内容为桥梁在现代交通运输中扮演着非常重要的角色。在我国的交通系统中,各种公路桥和铁路桥不可胜数。但大量桥梁的建成时间久远且缺乏维护管理而存在安全隐患,近年来发生的多起桥梁安全事故极大危害了我国人民的生命财产安全。2020年7月,北斗卫星导航系统(BDS)全球组网完成,北斗系统可为世界范围内各地区用户提供全天24小时的导航定位服务。伴随着差分技术、通信技术和导航定位技术的发展,使用GNSS技术对桥梁进行实时高精度定位监测已成为可能。针对桥梁安全状况难以监测的问题,本文以GNSS差分技术作为主要监测手段,解决以往桥梁监测存在的耗费人力物力严重、实时性差、精准度低并无法全天候监测等问题,设计了桥梁沉降高精度监测系统。桥梁沉降监测终端各个信息采集模块采集桥梁监测点ENU坐标、经纬高度和倾角等信息,并将各个监测点信息按特定通信协议通过TCP/IP通信方式发送至桥梁沉降监测平台上,使得桥梁管理人员可以实时监控桥梁沉降状态。桥梁沉降监测平台是基于Windows系统的由Intelli J IDEA 2020.1 x64开发平台作为开发环境开发,JSP作为前端显示、后端基于JAVA的SSM框架和My SQL数据库组成。通过最终调试测验,在开阔楼顶设置基准站与监测站,桥梁沉降监测终端通过监测桥梁监测点的ENU坐标及倾角信息反映桥梁状态,可监测出厘米级的沉降位移量与1°的倾角变化量。桥梁沉降监测平台可实现地图显示监测点、查询监测点实时状态和历史数据等功能。
基于BIM+GIS的桥梁在线监测系统的设计与实现
这是一篇关于桥梁监测,结构安全,实时预警,建筑信息模型,地理信息系统的论文, 主要内容为随着交通基础设施的不断发展,桥梁在人类社会生活中的作用就显得尤为重要。在桥梁使用过程中,环境、人为等因素都时刻影响着桥梁的安全运营,甚至会造成严重的社会负面影响。因此,对桥梁进行监测和预警是很有必要的。在互联网技术发展的趋势下,本文结合BIM和GIS的优势,设计了基于BIM+GIS的桥梁在线监测系统,不仅实现了对桥梁的可视化、精细化管理,还实现了对桥梁运营状态的实时监测和预警。本文主要研究工作如下:(1)本文通过查找文献和相关技术规范,了解桥梁监测的发展背景与意义。结合桥梁监测系统的需求进行分析,提出了将BIM+GIS技术应用于桥梁在线监测系统中。然后结合行业规范、国家政策及科学技术水平,验证了该方案的可行性,为桥梁健康监测系统的进一步发展提出了新方向。(2)桥梁健康监测系统设计。本文确定了以拱桥为研究目标,传感器为底层,从监测内容、传感器选型、测点布置和数据采集、传输、处理、存储及展示等多个方面进行设计,对桥梁关键结构进行监测和评估,实现了对桥梁结构安全状态的监测和管理。(3)BIM模型建立与融合。本文通过对多种BIM建模软件进行对比,选择Revit来实现监测桥梁的三维建模。为了实现BIM数据和GIS数据的融合,本文将Batched 3D Model(b3dm)格式作为目标格式,结合基于Java Script的Cesium三维地图引擎,在Web GL渲染机制的基础上,实现了BIM+GIS的三维可视化展示。(4)基于BIM+GIS的桥梁监测管理平台的实现。本文对该平台的功能进行设计,确定采用B/S架构,以Web端为信息展示平台,在Spring框架和Apache Shiro安全框架下,利用HTML5和Java等技术,完成了桥梁监测管理平台的设计,实现了对桥梁结构安全进行监测和管理。
基于BIM+GIS的桥梁在线监测系统的设计与实现
这是一篇关于桥梁监测,结构安全,实时预警,建筑信息模型,地理信息系统的论文, 主要内容为随着交通基础设施的不断发展,桥梁在人类社会生活中的作用就显得尤为重要。在桥梁使用过程中,环境、人为等因素都时刻影响着桥梁的安全运营,甚至会造成严重的社会负面影响。因此,对桥梁进行监测和预警是很有必要的。在互联网技术发展的趋势下,本文结合BIM和GIS的优势,设计了基于BIM+GIS的桥梁在线监测系统,不仅实现了对桥梁的可视化、精细化管理,还实现了对桥梁运营状态的实时监测和预警。本文主要研究工作如下:(1)本文通过查找文献和相关技术规范,了解桥梁监测的发展背景与意义。结合桥梁监测系统的需求进行分析,提出了将BIM+GIS技术应用于桥梁在线监测系统中。然后结合行业规范、国家政策及科学技术水平,验证了该方案的可行性,为桥梁健康监测系统的进一步发展提出了新方向。(2)桥梁健康监测系统设计。本文确定了以拱桥为研究目标,传感器为底层,从监测内容、传感器选型、测点布置和数据采集、传输、处理、存储及展示等多个方面进行设计,对桥梁关键结构进行监测和评估,实现了对桥梁结构安全状态的监测和管理。(3)BIM模型建立与融合。本文通过对多种BIM建模软件进行对比,选择Revit来实现监测桥梁的三维建模。为了实现BIM数据和GIS数据的融合,本文将Batched 3D Model(b3dm)格式作为目标格式,结合基于Java Script的Cesium三维地图引擎,在Web GL渲染机制的基础上,实现了BIM+GIS的三维可视化展示。(4)基于BIM+GIS的桥梁监测管理平台的实现。本文对该平台的功能进行设计,确定采用B/S架构,以Web端为信息展示平台,在Spring框架和Apache Shiro安全框架下,利用HTML5和Java等技术,完成了桥梁监测管理平台的设计,实现了对桥梁结构安全进行监测和管理。
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