基于labview的远程桥梁健康监测系统

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1、第!"卷#第$期石家庄铁道学院学报%&’(!"#)&($*++,年-月./01)23/4567.728602)91273:2;7)5<7<0<=5>?(*++,!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!基于3@A%7=:的远程桥梁健康监测系统燕#延，#刘玉红，#高占凤（石家庄铁道学院计算机系，河北石家庄#+,++B$）##摘要：介绍了一种基于)7公司C2D数采卡及3@A%7=:的硬、软件开发平台的大型桥梁健康状况远程监测系统，提出了一种利用虚拟仪器技术组建测量网络的方法，通过现场采集数据的网络化传输实

2、现了远程数据采集、实时数据显示、分析和数据管理。该实现方案还可用于大坝、公路桥、巨型建筑体等大型结构的远程健康状态监测。关键词：3@A%7=:；数据采集卡EF7G+!$；桥梁状态监测中图分类号：

3、状态长期监测系统，监测内容包括：车辆速度、车辆位置、各测点温度、应变、振动、挠度、位移等多种物理量，完成桥梁结构环境状态与各载荷信号变化的测量，为桥梁健康状态提供分析依据。#"软硬件开发平台简介与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格比和可操作性方面均具备明显的技术优势。虚拟仪器最重要、最核心的技术是虚拟仪器开发环境。3@A%7=:（3@A&J@K&JL%MJKN@’7OPKJNQ>OK=ORSMOO>JMOS:&JTA>OUV）是目前国际上应用最广泛的虚拟仪器开发环境之一，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域，并适

4、用于多种不同的操作系统平台。与传统程序设计语言相比，3@A%7=:采用强大的图形化语言（9语言）编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程简单方便、界面形象直观、具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点，总之3@A%7=:是一个功能强大、方便灵活的集成开发环境。本系统采用3@A%7=:I=WE1=55作为软件开发平台。)7公司生产了组建完整的C2D系统所需的全部组件，)7的C2D板卡是“拿来就可以用于测量（H>@PNJ>Q>OK1>@XL

5、计时采取了相应措施来降低各种因素产生的误差，例如，在降低温度漂移方面，采用温度稳定性优良的元、器件；对温度引起的变化进行了补偿；板上有温度传感器，软件利用它所测量到的温度进行补偿。因此，)7的数据采集板在温度变化!Z时读数变化仅+(++G[。C2D板的输入阻抗高达!9!至!++9!，因而传感器的内阻不会引入误差。它们都经过准确的标定，而且板上装有精确的电压源，可以定期地自行进行标定。C2D数据采集卡G+!$简介：G+!$是EF7总线、高性能多功能的包含模拟、数字、定时器Y计数器的数据采集卡，其中!G通道单端!G位模拟输入（"路差分输入）简记为27，一

6、个G"脚连接器，"路数字7Y/，*路C2D5

7、感与变换功能。此系统要求采集的物理量有：（$）列车速度：包括各轴轴速、列车轴数、轴距和列车的平均速度；（)）温度：包括环境温度、主桁杆件及其他应变测点位置的温度；（!）应力：主要采集主桁杆件有关测点的应力；（*）挠度：包括边跨和中跨跨中的挠度；（+）梁端纵向位移：桥墩处梁端的纵向位移；（,）振动：包括桁梁的竖向、横向振动及桥墩上各测点的横向、纵向振动。本系统使用!块-./,0$!板卡，分别用于123、测速等工作，两个串口分别用于温度测量和应力测量的光信号调理的456系统的控制。现场数采处理机对采集到的数据进行实时分析、实时波形显示后将相关数据入库，通

8、过局域网，远程监控中心可看到实时波形显示，并可对数据库进行查询。$"工作原理系统主要监测列车荷载对桥梁状态的