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结构健康监测平台发展现状

2018-10-31 11:22

近年来随着传感器技术、信息采集技术以及测试分析技术的迅猛发展,基于各种监测技术的实时、连续性的结构健康监测系统诸如在桥梁、高层建筑、水利等工程领域都得到了广泛的应用,对一些大型结构物进行健康监测与安全 ...

近年来随着传感器技术、信息采集技术以及测试分析技术的迅猛发展,基于各种监测技术的实时、连续性的结构健康监测系统诸如在桥梁、高层建筑、水利等工程领域都得到了广泛的应用,对一些大型结构物进行健康监测与安全评估,及时发现安全隐患,建立安全预警系统已经成了国内外学术界以及工程界都十分关注的热点问题。就长远来看,这些热点和潜在的热点,都将承载着未来工程应用的发展趋势。

现如今,我国依旧有很多的工程事故频发,如桥梁突然折断、房屋骤然倒塌等,都造成了严重的人员伤亡和财产损失,已经引起人们对于重大工程安全性的关心及重视。另外,我国目前还有很多桥梁的基础设施都是在20世纪五六十年代建造的,时过境迁,谁能保证它们的安全性能?谁能保证它们不会对人民的生命财产构成威胁?这些可都是亟待回答的问题。总而言之。提高工程结构的运营效率,保障人民的生命财产安全具有极其重大的意义,这是土木工程学科发展的一个重要领域,也是现代工程的迫切要求。

通过实时采集反馈结构物服役状况的相关数据,采用一定的损伤识别算法判断损伤的位置与程度,及时有效地评估结构的安全性,预测结构的性能变化并对突发事件进行预警,因而可以较全面地把握结构建造与服役全过程的受力与损伤演化规律,是保障大型工程结构隐建造和服役安全的有效手段之一。

在国内外,结构健康监测系统已有较多的应用,除应用于大跨桥外,甚至已经开始应用到高层复杂建筑的监测中。例如国内的明石海峡大桥,它需要监测其基本结构特性,即在正常状态中温度和其他条件变化时桥梁的行为,同时在观测中,采用GPS来检测桥梁和塔的变形;国内的虎门大桥,由于其位于热带风暴多发地区,所以对桥梁的安全问题需要特别考虑及重视。因其特殊性,特地开发了虎门大桥健康监测系统,而该系统主要包括虎门大桥三维位移GPS实时动态监测系统和虎门大桥应变监测数据处理系统。

在科技发展日益蓬勃的今天,北京安信卓越信息科技有限公司已展露头角,其研发的知物云结构安全监测集成平台已成功实现运营。这是一种实时的在线监测系统,该系统包括传感器子系统,数据采集与处理及传输子系统,损伤识别、模型修正和安全评定与安全预警子系统,数据管理子系统。安信卓越是基于以物联网、云计算以及信息化应用等技术为依托的一家物联网平台公司,致力于结构自动化监测所需要的软集成技术及相关服务。

知物云结构安全监测集成平台的出现,降低了物联网产业升级下的成本问题,无需自建服务器或者独立开发更新软件系统,可解决公司软件和维护的长期投入,并赋予企业快速部署云服务应用的能力;实现了监测行业内的信息共享,使系统呈现于各厂家设备类型,项目方直接在平台上选型,设备方增加销售渠道,基于安信合作的1000+单位,为厂家提供更多的项目来源;促进了硬件设备的更新升级,更多的精力投放到设备研发和后期服务,无需为系统担忧,增加企业产品竞争力。为厂家提供设备运行状态信息和项目方对设备的诉求建议,促使厂家对设备进行升级。

基于知物云系统的优势,已呈现出了不错的成绩。合作单位1000+,设备厂商700+,在线服务项目400+,这些数据不仅说明安信卓越正在蓬勃发展,也说明了知物云在线监测平台已经不断通过专业化的打磨基本适应项目的专业化需求。数据时代,数据是最强有力的证明,我们来看一下具体的情况:

目前,知物云系统接入项目已达到408个,以下是其根据不同的分类进行的数据展示信息。

(1)按结构类型分类


由此可见,知物云在线监测系统已经广泛应用于多种结构物监测类型上,尤其是在桥梁、建筑类监测等项目,尤为突出。

(2)按结构所在的地理位置分类
 
如图所示,自在线监测平台上线以来,结构物分布区域可以说已经遍布全国各地,并都得到了一定的应用。

(3)按结构物运行情况分类

运行中项目VS已完成项目=246 VS 162


目前,知物云结构安全监测集成平台已经得到了多方的应用,有些项目施工在一定的期限内已结束,一些项目依旧正在运行中,由上图的运行情况对比视图可知,运行中的项目仍占60%。

就自动化监测项目而言,知物云平台作为物联网时代和大数据背景下顺势而生的智能监测系统,实现了监测技术的又一次提升。随着,云平台健康监测系统接入项目的增多,监测时间的增长,系统可以记录每次正确的损伤预警结果,和错误预警的纠正,也可以将初期离线的数据分析诊断结果录入,当传感器测试到非正常信号时,系统就可以根据以往的诊断结果,将这种非正常信号,可能发生的各种病害,按照可能性由大到小的排列出病害的清单,也就是说,知物云结构安全监测集成平台可将监测数据完整地采集、存储在云端,并实现数据分析、可视化、预警、评估等功能。以下为17-18年数据采集情况视图。


在工程监测技术方面,知物云是最小人工干预的结构物在线监测平台,当其在对轨道、路基、桥梁等结构物进行监测过程中,被监测对象早已将实时的数据传输到平台,在较为复杂条件下,依旧可为用户展示出及时准确的预警信息,现已达到告警次数1233832条,为制定结构物的管养维护方案提供了有力依据。


知物云结构安全监测集成平台通用兼容,可接入厂家不同的设备,并适用于各类监测项目,其利用它在技术、产品、服务上的优势已实现安全稳定,客观公正,免费开放的目的。以下为各设备接入情况,分别根据设备类别以及接入设备厂商做了详细统计。

设备接入情况具体如下:
(1)设备类别上(共计14330个)

(2)从设备厂商上(共计278家)
 


数据远传模块将串口数据转换为IP数据通过无线通信网络将数据上传到在线监测平台,并通过可视化视图展现出来。数据上传平台,平台数据调出,各项操作可完美完成。目前,统计数据流量共604.75G,显示流出43.90G,流入560.85G。


就安信卓越立足于监测行业而言,助力健康监测发展,我们必将势如破竹。

(注:数据为2018年6月30日整理!仅供参考!)


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一名热爱自动化监测的小白。希望通过自己的努力让更多人了解自动化监测技术!
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