測試需求:
樓宇、橋梁、隧道、堤壩等大型結構的建筑物在使用過(guò)程中,需要對其受外界因素影響時(shí)所發(fā)生的變化進(jìn)行監測,這就需要對應力狀況、振動(dòng)響應、車(chē)輛荷載等情況下的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行長(cháng)期監測。以確保建筑物處于安全使用狀態(tài),并及時(shí)發(fā)出預警信號。某重點(diǎn)大學(xué)研究中心需對一大型橋梁進(jìn)行長(cháng)期監測,被測信號包括:多種模擬量信號(應力、溫度、振動(dòng)等)和數字量信號(風(fēng)速儀、應變儀、擾度儀的信號等)。被測信號的數量較多,被測點(diǎn)分布于整個(gè)大橋,測點(diǎn)之間分布較遠,且與監測中心有一段較長(cháng)的距離。本監測系統需要專(zhuān)用的采集處理軟件。
解決方案:
針對大型橋梁結構監測系統的測點(diǎn)多、信號雜、距離遠、分布散等特點(diǎn),該系統的難點(diǎn)是對動(dòng)態(tài)信號的長(cháng)期穩定、精確的監測,泰斯特公司針對該難點(diǎn)利用已成熟的產(chǎn)品技術(shù)提出分布式網(wǎng)絡(luò )化解決方,本測試系統主要由測試前端(傳感器、放大器)及數據采集處理兩部分構成。 測試前端由超低頻的力傳感器及加速度傳感器組成。采集中心由TST5105采集器和交換機構成。 光中繼由一對光纖收發(fā)器和傳輸光纜組成。
橋梁被測物理量的特性通過(guò)不同的傳感器獲得,經(jīng)過(guò)前端調理后,全部進(jìn)入并行數據采集設備,進(jìn)行A/D轉換、存儲、后處理和輸出,該系統所測信號均是長(cháng)時(shí)間實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)信號,傳感器的選擇首先要考慮頻響、精度、量程、安裝方式和工作條件,采集系統主要考慮采樣率、精度、通道數和工作條件。
采集中心
采集中心是由TST5105組成的分布式測量系統,TST5105是一臺通過(guò)以太接口與計算機進(jìn)行數據交換的便攜式遠程數據采集器,每臺采集是一個(gè)獨立的本地采集單元,每臺采集器在局域網(wǎng)內可作為一個(gè)獨立的節點(diǎn)來(lái)對待,通過(guò)上位機進(jìn)行控制和管理,傳輸與控制通過(guò)TCP/IP協(xié)議,非常方便組建分布式測量系統。每臺TST5105可同時(shí)并行采集8個(gè)測試點(diǎn)的數據,一臺計算機可以控制16臺采集器。實(shí)時(shí)監測最高采樣率每秒25ksps個(gè)點(diǎn),最低采樣率為每秒200sps個(gè)點(diǎn)(可根據需要向下調整)??芍绷鞴╇?。采集器之間通過(guò)交換機與計算機聯(lián)接。最終數據從交換機出來(lái),通過(guò)光中繼后傳輸到監測中心的專(zhuān)用工控計算機內。
本地采集單元信號通過(guò)光纖交換機或光纖收發(fā)器和其他相應的網(wǎng)絡(luò )設備組成了遠程傳輸網(wǎng)絡(luò ),以TCP/IP協(xié)議進(jìn)行高速數據傳輸,將各種被測信號接入網(wǎng)絡(luò )監測中心進(jìn)行統一監測、分析和處理。泰斯特軟件開(kāi)發(fā)人員為此系統專(zhuān)門(mén)編寫(xiě)了專(zhuān)用采集處理軟件,采集到的數據可以多種數據格式進(jìn)行存儲,在采集過(guò)程中也可實(shí)現對已存盤(pán)數據的查詢(xún)。專(zhuān)用軟件還為最終用戶(hù)提供了供今后開(kāi)發(fā)使用的程序接口
系統特點(diǎn):
采用網(wǎng)絡(luò )化動(dòng)態(tài)測試儀器有效提高測試精度,降低現場(chǎng)成本,避免現場(chǎng)布線(xiàn)的難度,與通道數相當的電纜變成了一根普通的網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)。
網(wǎng)絡(luò )化設計,高速可靠的數據傳輸,適于遠程監測
系統采集信號種類(lèi)豐富,通道擴展方便
系統穩定性好、干擾低