北斗桥梁监测方案

司南导航www.sinognss.com：桥梁健康监测系统旨在使用现代传感器、信号采集与处理、通信、远程控制、计算机技术、桥梁结构计算分析等技术为大桥管养者实时监测并掌控大桥的安全使用状态，避免大桥灾难性事故的发生，指导预防式维修管理。

根据上述需求，方案采用自主知识产权变形监测系统软件平台及北斗硬件传感器，基于ADSL/光纤通讯，提供大桥运营期健康监测系统之北斗 变形监测子系统解决方案。

系统方案

桥体在运行期间都会受到行车荷载、风力、温度以及突发的自然灾害等外界因素的影响，也会受到混凝土收缩徐变、混凝土老化、混凝土碳化、钢筋松弛、钢筋锈蚀、斜拉索锈蚀、墩台基础沉降等内在因素的影响。在内外因素的影响之下， 大跨度斜拉桥将产生几何变化、内力变化和索力变化等各种效应。如果这些变化过大，超过了桥梁能够承受的安全范围， 将会产生灾难性的后果。为此，本方案将采用北斗技术，对桥梁进行连续观测。

根据我国的《公路养护技术规范》(J TJ 073296) 中的有关规定和要求，以及大跨度桥梁塔柱高、跨度大和主跨段为柔性梁的特点，变形监测的包括桥梁墩台沉降观测、桥面线形与挠度观测、主梁横向水平位移观测、高塔柱摆动观测。

系统构成

北斗监测桥梁系统由：①数据采集系统、②数据传输系统、③数据处理系统、④监测预警系统、⑤综合管理系统等五大系统组成，其中综合管理系统是服务器软件管理中心，数据处理系统是北斗数据解算中心、监测预警系统是监测数据分析中心，也是高精度变形监测预警系统的核心。整个系统的结构与功能如下图所示：

①综合管理系统——可有效进行用户管理、数据管理、系统运行管理，确保系；统安全和数据安全，可方便进行参数设置、状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享等。

②数据采集系统——采集系统关键设备采用高精度北斗接收机，确保数据，采集精确。数据采集系统一般由基准站、监测站以及包括野外电源和防雷系统组成的保障支持系统组成。

③数据传输系统——数据传输系统可采用RS232、专线有线或无线Modem、TCP/IP、UCP、GPRS 无线和CDMA 无线通信、UHF 无线电台等方式，组建传输网络方便灵活。系统不仅支持野外就地拖拽式数据下载，还能实现远程实时数据流传输和文件包下载。

④数据处理系统——数据处理系统可进行长时间连续实时数据处理，解算采用先进的卡尔曼滤波集成单历元整数解算法，轻松达到毫米级定位精度，确保系统运行的稳定性和数据的可靠性。

⑤监测分析预警系统——监测分析预警系统的数据分析处理能力非常强大，分析角度多、手段丰富，能计算三维位移分量及各向变形速率，自动生成变形历时曲线、变形分布图和多因素相关图；能根据实地地形数据生成三维仿真图，并生成变形场等高图或渐变色谱图以及变形场任意剖面图；能综合其他监测数据进行初步分析与简单评价；能根据预设警界值进行风险断别，实时以短信、声音或屏显等形式进行多渠道状态信息发布，异常状态条件下还能适时多渠道多形式进行预警信息播报（发布渠道包括运行技术人员、单位领导、上级管理部门信息中心等，形式包括短信、语音电话、警报声音、大屏幕显示等）。

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