橋梁健康監測系統——GNSS篇
1、概述
近年來隨著我國在基礎行業投入的不斷擴大,橋梁建筑的復雜程度、建筑跨度也不斷加大,橋梁在生命周期內的健康特性不斷受到相關機關的重視,針對大橋或特大橋的安全性能尤其如此。
GNSS健康監測是橋梁健康監測領域的一種重要手段。其有以下優點:
l 直接獲取監測點的三維絕對坐標;
l 實時計算并顯示監測點的三維位移;
l 全天候24小時連續觀測;
l 各個監測點之間無需通視;
l 采樣率可達20Hz;
l 實時RTK精度可達1cm;
l 事后處理精度可達3mm;
2、GNSS橋梁健康監測系統的構成
GNSS橋梁健康監測系統由監測子系統、通信子系統、數據處理子系統、遠程監控子系統以及防雷子系統組成。
監測子系統主要包含基準站GNSS接收機、各個監測點GNSS接收機、基準站GNSS天線、各個監測點GNSS天線、供電電源、射頻電纜、通信電纜以及安裝附件等,監測子系統是橋梁健康監測系統的數據源,提供實時處理和事后處理需要的所有數據;
通信子系統主要包含接口分配、光電轉換器、光纜續接器、通信光纜以及安裝附件等,其保證監測子系統采集的數據有效可靠的傳輸回監控中心。
數據處理子系統主要包括實時處理計算機、事后處理計算機、服務器、實時處理軟件、事后處理軟件、數據庫及后臺運行平臺、顯示軟件、分析軟件、評估軟件等,主要功能是完成數據處理并給出結果,為橋梁正常運營或維護提供準確的信息。
遠程監控子系統主要是為了方便用戶在遠程進行數據分析、數據維護、遠程響應、處理突發事件等。
防雷子系統主要包括避雷針、石墨接地或銅柱接地、電源浪涌保護器、射頻信號浪涌保護器等,保護整個系統在惡劣雷電環境中正常工作。
3、GNSS橋梁健康監測軟件
GNSS橋梁健康監測軟件可以根據橋梁的實際安裝和具體情況定制,系統軟件一般包括:系統配置管理模塊、系統狀態監控模塊、數據處理引擎模塊、系統評估模塊、系統顯示模塊、數據處理備份模塊、系統日志管理模塊、用戶管理模塊、幫助模塊等等。