无线同步索力测试系统的研究与应用.pdf

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1、2016芷仪表技术与传感器2016第1期InstrumentTechniqueandSensorNo．1无线同步索力测试系统的研究与应用杨志涛，喻言，毛幸全，欧进萍。(1．大连理工大学电子科学与技术学院，辽宁大连116024；2．中交公路规划设计院有限公司。北京100088；3．大连理工大学土木学院，辽宁大连116024)摘要：斜拉索作为斜拉桥结构体系中至关重要的受力构件，长期受桥体自重与桥梁上部多种荷载的作用。因此，测试并分析斜拉索的受力状态对斜拉桥整体的安全评估具有重要意义。基于ZigBee技术标准研制了桥梁索力测试无线传感系统，提出了

2、改进的延迟测量时间同步算法，完成了时间同步算法的仿真验证，并对大连某斜拉桥进行了多根斜拉索同步测试。结果表明：该无线同步索力测试系统测量索力准确度高，同时具备实时性好、同步精度高、工程布设便捷等特点，在斜拉索健康监测与评估领域中有良好的应用前景。关键词：索力；ZigBee技术；无线传感系统；延迟测量时间同步；健康监测中图分类号：U448．27；TN92文献标识码：A文章编号：1002-1841(2016)0l_0047—03ResearchandApplicationonWirelessSynchronousCableForceMeasur

3、ementSystemYANGZhi—tao，YUYan，MAOXing—quan，OUJin—ping(1．SchoolofElectronicScienceandTechnology，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；2．CCCCHighwayConsultantsCo．，Ltd．，Beijing100088，China；3．SchoolofCivilEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)Abs

4、tract：Asthecrucialstrainedcomponentincable—stayedbridgestructuresystem，stay-cablessuferalong—termburdenofthebridgeweightaswellasvariousloadsassignedonthebridge．Thetestandanalysisofthecables’stressstateplayasignificantpartinthesafetyassessmentofthewholecable-stayedbridge．In

5、thispaper，awirelesssensorsystembasedonZigBeetechnologyforcableforcemeasurementwasdeveloped，andanimproveddelaymeasurementtimesynchronizationalgorithmWasproposed．Moreo—ver，thesimulationandverificationforthetimesynchronizationalgorithmwascompleted．Thenthesynchronoustestformul

6、tipleca-bleswasconductedonacertaincable-stayedbridgeinDalian．Theresultsshowthatthewirelesssensorsystemwithcharacteristicsofmorereal—time，highersynchronizationprecisionandmoreconvenientengineeringlayoutcanmeasurethecableforceaccurately，thusithasag0odapplicationprospectinsta

7、y-cablestructuralhealthmonitoringandassessment．Keywords：cableforce；ZigBeetechnology；wirelesssensorsystem；delaymeasurementtimesynchronization；healthmonitoring0引言1无线索力测试系统斜拉索在斜拉桥结构中起着重要作用。在桥梁结构健康振动法广泛应用于斜拉桥的索力测试、监测及状态评估。监测和评估中，精确测量索力十分必要。目前，振动法广泛振动法测量索力的关键是识别索的基频。在自然环境中，传应用于

8、斜拉桥的索力测试J。但是，传统的有线数据采集系感器记录斜拉索振动的时序数据。通过功率谱密度分析，频谱统布线复杂、成本高，并不适合测量大跨度桥梁。因此。本文图上会出现一系列的等间隔