橋梁健康監測系統傳感器和分析儀的選型主要考慮以下幾個原則進行:
(1)適用性原則
(2)耐久性和可靠性原則
健康監測是一項長期的工作,其整個工作周期長達十年甚至幾十年,因此對傳感器和分析儀耐久性和可靠性的要求極高。例如許多傳感器工作于無防護的自然環境甚至更惡劣的環境中(如箱梁的箱室中,夏季高溫時箱室中的溫度可達到40至50攝氏度),因此對傳感器的穩定性、耐久性、可靠性和抗損壞性能的要求尤其突出。就整個系統而言,應滿足15年以上的使用壽命,對單個監測設備和元件應滿足10年以上的使用壽命,并且方便更換。
(3)統一性原則
對于一般的健康監測來說,由于要盡可能多的獲得結構物在工作狀態下的各種信息,因此監測的項目較多。如果對每個監測項目都采用單獨的子系統,使用不同的傳感器和分析儀,那么將使整個監測系統的集成變得復雜、困難,同時也會降低整個監測系統的可靠性和經濟性。因此在傳感器和分析儀的選型上應注意對于不同的監測項目在滿足使用要求的前提下應盡量選用工作原理相同的傳感器,這樣不同的監測項目可以采用相同的分析儀采集數據,從而減少信號采集設備的數量,簡化整個監測系統,降低系統的復雜性,提高系統的經濟性、穩定性和可靠性。
(4)系統性原則
系統性原則是指任何傳感器的選型和布置都應從系統的高度進行考慮。子系統的各種性能應以實現健康監測這個大系統的功能為目標,而不僅僅局限于實現本子系統的功能。各子系統傳感器的選型和布置應綜合考慮整個系統功能的實現。
(5)綜合平衡原則
傳感器方案的選型和布置必須兼顧各個原則的要求,進行綜合平衡以便兼顧性能、工藝、成本、售后服務等相關問題,達到最優布置設計。