高新堯

（中國路橋工程有限責(zé)任公司，100011）

自動化傳感技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測中的問題研究

高新堯

（中國路橋工程有限責(zé)任公司，100011）

在現(xiàn)在的橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)中，傳感器技術(shù)已經(jīng)被廣泛運用。傳感器技術(shù)可以對橋梁結(jié)構(gòu)環(huán)境荷載及結(jié)構(gòu)響應(yīng)進行監(jiān)測，從而保障橋梁建設(shè)及運營的質(zhì)量。然而，在很多橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測中由于傳感器技術(shù)使用不當(dāng)，或者是缺乏傳感器技術(shù)的使用，導(dǎo)致測量不達標(biāo)，這不僅給橋梁建設(shè)帶來很大的困難，同時也會影響到工程進度的進展。本文通過簡單介紹自動化傳感技術(shù)，并且對傳感器技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進行了分析，根據(jù)分析還提出了在應(yīng)用中出現(xiàn)的問題，并且針對問題提出了解決對策。

傳感器；結(jié)構(gòu)監(jiān)測；橋梁；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)處理

0　前言

0.1研究的背景

為確保橋梁的安全運行，保障交通順暢，更好地服務(wù)區(qū)域發(fā)展，進一步提升公路特大橋梁的科學(xué)化管理水平，通過整合資源、合理規(guī)劃，將自動化健康監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用到橋梁運營中，以構(gòu)建一個集約高效、技術(shù)先進、易于管理、開放兼容、實用經(jīng)濟、符合公路橋梁管理需求的現(xiàn)代化、信息化的橋梁管理平臺。

0.2研究的目的和意義

研究本的目的就是希望通過對傳感器技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測中的應(yīng)用研究，進一步了自動化傳感技術(shù)在應(yīng)用中存在的問題，并且針對存在的問題找出解決對策，從而進一步完善傳感器技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測中的應(yīng)用。

1　自動化傳感技術(shù)的簡介

1.1自動化傳感技術(shù)的工作原理?？紤]到其結(jié)構(gòu)特點和傳感器的布設(shè)情況，選用分布式數(shù)據(jù)采集方案，以期用相對較低的成本獲取到真實的大橋荷載和結(jié)構(gòu)響應(yīng)等信息；針對傳感器輸出的不同類型的電信號，考慮到降噪、去偽等問題，對傳感器采取信號屏蔽、接地技術(shù)等措施，并安裝相匹配的信號調(diào)理器，以期降低系統(tǒng)模擬信道的噪聲干擾，大幅提高采集信號的精度、穩(wěn)定性和可靠性；數(shù)據(jù)采集站具有信號調(diào)理功能和一定的數(shù)據(jù)緩沖容量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸；

1.2傳感器技術(shù)的方案設(shè)計。橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)是一個系統(tǒng)工程，其核心任務(wù)是獲得環(huán)境荷載以及結(jié)構(gòu)的響應(yīng)、局部損傷等信息，在對監(jiān)（檢）測信息進行綜合評估的基礎(chǔ)上獲得行車和結(jié)構(gòu)的雙重安全狀態(tài)信息，為結(jié)構(gòu)高質(zhì)量的安全、高效、經(jīng)濟運營提供成套技術(shù)支持。

2　自動化傳感技術(shù)的應(yīng)用

首先應(yīng)對橋梁進行運營期結(jié)構(gòu)風(fēng)險分析，風(fēng)險包括：強風(fēng)、地震、船撞等；同時進行結(jié)構(gòu)風(fēng)險分析，包括：鋼箱梁、主纜或斜拉索、伸縮縫及支座損傷等。經(jīng)過風(fēng)險分析，確定風(fēng)險監(jiān)測項，采用離散式布點將不同種類傳感器布置在監(jiān)測點上。

3　傳感器技術(shù)在中的應(yīng)用中存在的問題

3.1傳感器選擇不當(dāng)。在現(xiàn)在研究設(shè)計中，由于傳感器的選擇缺乏科學(xué)性，使得橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)在搭建的過程中，不僅缺乏工作質(zhì)量和工作效率，同時還缺乏安全性。傳感器的電路選擇決定了方案是否具有可行性與可信性，決定了最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，影響到最終結(jié)構(gòu)分析的可信度。如果缺乏這種科學(xué)性，那就將結(jié)構(gòu)監(jiān)測的意義體現(xiàn)出來，從而保障橋梁建設(shè)安全性。

3.2缺乏專業(yè)的傳感器安裝理念。傳感器在施工安裝過程中，由于施工人員不穩(wěn)定，施工工藝及流程不確定，導(dǎo)致重復(fù)施工發(fā)生，對工程進度及后期系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性造成惡劣影響。

3.3缺乏良好的維護意識。在橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的搭建過程中，由于缺乏傳感器維護理念，使得監(jiān)測系統(tǒng)無法做到為橋梁的全壽命周期服務(wù)。監(jiān)測系統(tǒng)的目的是為橋梁的運營提供真實、可靠的數(shù)據(jù)，可現(xiàn)如今如何去維護健康監(jiān)測系統(tǒng)成為了一項難題。

3.4橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測傳感器技術(shù)應(yīng)用體系不完善。橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測傳感器技術(shù)應(yīng)用體系不完善也給橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測帶來了極大的阻礙。科學(xué)完善的傳感器技術(shù)應(yīng)用體系是橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測得以提高的基礎(chǔ)。就是因為缺乏科學(xué)完善的管理體系，才會使得橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)搭建缺乏必要的規(guī)章制度，這也是造成橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測出現(xiàn)問題主要原因。

3.5缺乏科學(xué)創(chuàng)新的方法。缺乏科學(xué)橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測傳感器技術(shù)創(chuàng)新方法也是傳感器技術(shù)在中的應(yīng)用中存在的問題。就是因為缺乏科學(xué)有效的管理方法，才無法更好的提高橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測的可靠度及準(zhǔn)確度。

4　解決傳感器技術(shù)在中的應(yīng)用中存在問題的對策

4.1選擇正確傳感器。在現(xiàn)在的傳感器技術(shù)在中的應(yīng)用中，一般都選擇鉑電阻電橋測溫電路，這樣具有很大的安全性與可靠性。同時，根據(jù)測量對象與測量環(huán)境確定傳感器的類型，這樣可以確保傳感器選擇的正確性。

4.2培養(yǎng)專業(yè)的傳感器技術(shù)人員。要對這些人員進行專業(yè)課程的培訓(xùn)，不僅要加強他們的綜合素質(zhì)和責(zé)任心，同時還要提高他們的職業(yè)技能，要確保施工隊伍人員達標(biāo)，施工人員應(yīng)對傳感器安裝具備一定熟練度。

4.3提升系統(tǒng)維護意識。對于易損型傳感器，要加強管理。如風(fēng)速儀，應(yīng)對預(yù)留預(yù)埋件制作進行重點監(jiān)督，做好防護措施。位移計等易損類傳感器應(yīng)添加保護盒。同時做好合同管理，盡量延長易損類傳感器的保修期，降低自身風(fēng)險。

4.4完善橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測傳感器技術(shù)應(yīng)用體系。要想更好的解決傳感器技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，就需要完善傳感器技術(shù)應(yīng)用體系。企業(yè)應(yīng)留意行業(yè)最新規(guī)范，熟悉并理解，將規(guī)范中的內(nèi)容添加至咨詢、設(shè)計及施工中。

4.5尋求自動化傳感器技術(shù)的新方法。橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)企業(yè)可以通過創(chuàng)新管理方法，來形成自身的競爭力。同時，橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測企業(yè)還要聽取企業(yè)管理人員的意見和企業(yè)基層工作人員的意見，不斷的吸納意見來創(chuàng)新傳感器技術(shù)應(yīng)用方法。

5　總結(jié)

利用傳感器技術(shù)可以很好的了解橋梁結(jié)構(gòu)情況，從而保障橋梁結(jié)構(gòu)安全性。橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測質(zhì)量的提高可以進一步促進我國橋梁使用壽命的提高，同時這還可以為橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)企業(yè)帶來良好的聲譽與形象。

［1］陳謀義.傳感器技術(shù)設(shè)備有關(guān)問題［J］.裝備環(huán)境工程，2006，（6）：70-73.

［2］馬志宏.傳感器技術(shù)的工作環(huán)境［M］.裝備環(huán)境工程，2007.

［3］王棟.環(huán)境試驗箱的計量方法［R］.中國網(wǎng)站，2011.

［4］陳炳生.傳感器技術(shù)在實際中的應(yīng)用研究［J］.北京：國防橋梁結(jié)構(gòu)出版社，1995.

［5］潘小龍.監(jiān)測儀應(yīng)用環(huán)境研究［J］.科學(xué)雜志，2005.

［6］孟俊杰.智能監(jiān)測儀方案設(shè)計研究［J］.人民科技出版社.

Research on the problem of automatic sensing technology in bridge structure monitoring

Gao Xinyao
（China Luqiao engineering limited liability company，100011）

In the construction of the bridge structure，the sensor technology has been widely used.Sensor technology can monitor the environmental load and structural response of the bridge structure，so as to ensure the quality of the bridge construction and operation.However，in many bridge structure monitoring due to improper use or lack of use of sensor technology，sensor technology，leads to the measurement standard，which not only brings great difficulties to the construction of the bridge，but also will affect the progress of the project progress.The paper introduces the automatic sensing technology and sensor technology are analyzed in the application of bridge structure，according to the analysis also presents the problems in application， and puts forward countermeasures.

sensor； structure monitoring；bridge；data collection；data processing