基于光纤光栅传感的结构损伤远程监测系统研究

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建筑结构的大型化、复杂化,创造了巨大的社会经济效益,但也引入了更多难以预测的因素,使其事故更具突发性、灾难性、中断性和社会性。光纤光栅传感器及其检测技术在建筑结构损伤识别监测系统中的应用,其重要意义在于:有别现有结构检测技术,在扩大传感测量范围和种类的同时,保证长期测量精度和稳定性的提高,实现从静态测量到动态测量、从非现场测量到在线测量、从定期测量到长期连续测量、从简单信息到多信息融合的测量方式转变。从而对具有分布式、非线性、强耦合、多变量和时变性的大跨度结构工程进行长期、实时在线的有效监测和安全预警。利用光纤传感器做传感元件的损伤识别远程监测系统是建筑结构健康监测的热点之一。本论文在导师的悉心指导下,从基础理论、基本实验、工程应用上研究了光纤光栅传感器的应用技术,从硬件、软件等方面探讨了监测系统的结构模型和软件集成技术。目的是研究出基于光纤光栅传感的结构损伤远程监测系统,并实现在重大工程建设中的应用。本文主要内容包括:光纤光栅的智能传感机理,稳定、可靠的光纤光栅传感系统的应用,损伤识别远程监测系统的实时数据库和数据处理系统的研究,以及基于WEB技术的前台展示页面的开发。一、对光纤光栅的智能传感机理做了介绍,通过实验比较了光纤光栅传感器和传统机电传感器性能上的优劣,选择稳定、可靠的光纤光栅传感作为系统的数据采集单元。二、从损伤识别远程监测系统对数据的要求出发,结合监测系统的特点搭建系统的实时数据库,并利用Delphi编写的界面程序和创建的数据库一起搭建数据处理系统,对采集的数据进行录入及核对等操作。三、根据系统远程监测的特点要求,利用最新的WEB开发技术,搭建系统的互连网应用模块,建立WEB应用的数据库平台,实现系统远程监测的目的。整个系统实现监测、显示、报警、打印等功能,为大型建筑结构安全监测打下基础。该系统人机对话方便简洁,系统的构成灵活易扩展,系统的可靠性高,具有较好的通用性和工程推广性。
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