基于3g无线网络的桥梁健康监测系统研究

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1、基于3G无线网络的桥梁健康监测系统研宄摘要：传统桥梁健康监测中，通过人工巡检或借助各种便携式巡检设备如位移计、倾角仪来对桥梁结构进行分析和评估，耗费大量人力物力，且监测结果精度不高、效率较低，没有统一的规范。设计了一种基于3G无线网络的桥梁健康监测系统，利用现代传感通信技术采集桥梁的结构状态及环境参数，数据经路由器汇总，再由3G无线模块及时远传至中心控制系统，为桥梁维管养提供科学的决策依据，从而实现“桥梁主动养护”的先进理念。关键词：3G技术；传感器网络；无线传输；桥梁健康监测中图分类号：TP301.6文献标识码：A文章编号：1009-3044(2016)

2、01-0048-021概述桥梁是公路的咽喉，其安全性对国民经济有着至关重要的影响。随着科学技术的发展，桥梁工程无论在建造规模、设计理念还是施工方案上都有了质的突破，国内建桥技术更是跻身世界先进行列。随着时间基于3G无线网络的桥梁健康监测系统研宄摘要：传统桥梁健康监测中，通过人工巡检或借助各种便携式巡检设备如位移计、倾角仪来对桥梁结构进行分析和评估，耗费大量人力物力，且监测结果精度不高、效率较低，没有统一的规范。设计了一种基于3G无线网络的桥梁健康监测系统，利用现代传感通信技术采集桥梁的结构状态及环境参数，数据经路由器汇总，再由3G无线模块及时远传至中心控制

3、系统，为桥梁维管养提供科学的决策依据，从而实现“桥梁主动养护”的先进理念。关键词：3G技术；传感器网络；无线传输；桥梁健康监测中图分类号：TP301.6文献标识码：A文章编号：1009-3044(2016)01-0048-021概述桥梁是公路的咽喉，其安全性对国民经济有着至关重要的影响。随着科学技术的发展，桥梁工程无论在建造规模、设计理念还是施工方案上都有了质的突破，国内建桥技术更是跻身世界先进行列。随着时间基于3G无线网络的桥梁健康监测系统研宄摘要：传统桥梁健康监测中，通过人工巡检或借助各种便携式巡检设备如位移计、倾角仪来对桥梁结构进行分析和评估，耗费大

4、量人力物力，且监测结果精度不高、效率较低，没有统一的规范。设计了一种基于3G无线网络的桥梁健康监测系统，利用现代传感通信技术采集桥梁的结构状态及环境参数，数据经路由器汇总，再由3G无线模块及时远传至中心控制系统，为桥梁维管养提供科学的决策依据，从而实现“桥梁主动养护”的先进理念。关键词：3G技术；传感器网络；无线传输；桥梁健康监测中图分类号：TP301.6文献标识码：A文章编号：1009-3044(2016)01-0048-021概述桥梁是公路的咽喉，其安全性对国民经济有着至关重要的影响。随着科学技术的发展，桥梁工程无论在建造规模、设计理念还是施工方案上都

5、有了质的突破，国内建桥技术更是跻身世界先进行列。随着时间的推移，各类桥梁在运营过程中，由于材料老化、超载、腐蚀、疲劳及自然灾害等因素，不可避免的会出现各类损伤现象，使得结构承载力与安全性大大降低[l]o据全国公路桥梁普查结果显示，截止2011年底，全国危桥数量达9.35万座，约占桥梁总数的15%[2]。近些年来发生的四川宜宾小南门桥、福建武夷山公馆大桥等桥梁垮塌事故表明，建立安全有效的桥梁健康检测与安全评估机制势在必行。目前，国内大部分桥梁维管养工作仍以传统的桥梁健康监测为主，通过人工巡检或借助倾角仪、应变计等便携设备测量数据来对桥梁进行评估，这种方法虽然

6、可行，但明显存在不足之处：巡检周期长，耗费大量人力物力；无法及时应对突发事件和及时提供桥梁维护依据；不能对桥梁整体性结构状态作出安全有效的评估；巡检数据没有统一标准和规范，难以大规模存储，无法反应桥梁运营状态的历史规律；不能做到实时监测，无法获取损伤过程和桥梁结构外部荷载[3]。20世纪90年代以来，国内对桥梁健康监测工作日益重视，“主动养护”的桥梁结构健康监测理念广泛流行起来，先后在重大的桥梁安装了健康监测系统，例如香港的青马大桥、汀九大桥，重庆的马桑溪大桥，上海徐浦大桥等[4]。基于无线网络的桥梁健康监测系统因为其自组织性、低成本、便捷性、灵活性、监测

7、精度高等特点日益受到广泛关注。23G无线通信3G指第三代蜂窝移动通信技术，它将无线通信与国际互联网等多媒体通信相互结合。与2G相比，3G的系统容量更高，数据传输速率更大，在室内、室外和行车环境中的传输速度分别能达到至少2Mbps、384kbps和144kbps以上，是2G传输速率的15倍以上［5］。它能在全球范围内更好的实现无线连接，能够处理音乐、图像、视频等多种数据形式，提供浏览网页、视频语音聊天、流媒体等多种服务［5］。国际电信联盟确定了3G的三大主流无线接口标准，分别是欧洲的W-CDMA（宽频分码多重存取技术）、美国的CDMA2000（多载波分服用扩

8、频调制技术）及中国的TD-SCDMA（时分同步码分多址接入技术）。