[精品]现代桥梁冲刷监测的发展.doc

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1、现代桥梁冲刷监测的发展现代桥梁冲刷监测的发展摘耍：由于河床冲刷产生的复杂的变化，让我们儿乎不可能去理解和预测这些变化。为了得到一个让人信赖的数据，拥有一种适时监测桥梁冲刷的技术和方法显得尤为重耍。尽管关键需耍实时数据采集，严酷的环境阻止了科学界获取实时数据。允许实时数据如冲刷，冲刷深度，以及运动搜索趋势被认为在一个安全的位置。关键词：桥梁冲刷、实时、监测系统，发展中图分类号：K928文献标识码：A1引言传统的冲刷研究主耍依赖于实验室模拟测试，模仿在提供可靠的数据上形成了巨大困难，因为材料和可变物不可能是一致或受控的。

2、在大多数的模拟中，微不足道的因素被忽略了而集中在主要因素。模拟仅限于测量最大冲刷床上的变化，为一个更有效率和深入研究的冲刷研究，实时冲刷测量系统是必要的。尽管迫切需要一个实时的冲测量系统，但是由于在不同的环境的限制，使我们实时监测不能完全发挥它的优点。由于在河流冲刷河床演变过程屮创建的高水位洪水的条件和水的快速运动，导致泥水混合物，安全地获得冲刷床的实时测量已经不可能了。I大I此，测量洪水条件后或在桥梁通过浪潮过后。这些测量很好被采取,在最猛烈的擦床改变之后，使数据实际上无用在监视河床运动。2实时桥梁监测系统的发展适

3、时桥梁检测系统的研发是为了分析实际的定量测量在桥桥梁冲刷冲刷的研究。通过结合桥梁冲刷数据采集系统和通信系统，实时监测桥梁冲刷数据给我们桥梁冲刷的研究带来一个新的视角。2.1研发条件一个新系统的研发不仅要能够解决当前的问题还耍能反映现场安装的环境条件，一个研究的基本必须有以下系统条件:1）系统必须能够在任何恶劣的环境条件下连续监测的桥梁冲刷数据。2）系统必须能够从一个准确的平面，以评估桥梁冲刷的数据。3）必须在实时监测。4）该系统必须具有普遍性，从河流到海洋。5）系统必须通过提供一个桥梁施工方向为桥梁的安全。2.2现场

4、系统组成现场系统主耍包括一下四部分：电力供应源，数据采集设备，冲刷测量设备和数据通信设备。电源是由电池和太阳能发电运行，太阳能发电是在口天使用和储存，而电池在晚上应用。心脏的系统的数据记录器，一台小型计算机，用于处理从传感器获得的实时数据。尽管任何一种传感器都能在儿米的河里应用，但是对于不同的河流和海洋要要选择最合适最安全的传感器。数据通过一个无线PCS机传递。2.3能量的供应为了获得一个精确和可靠的数据，必须提供一个安全而连续的电源供应。在场地里为了防止出现不稳定的电源，必须釆取以下措施：(1)场地内如果有电源供应

5、如果该系统安装在有220v电源的场地里，系统只需配备一个调节器或者直流一直流转换器，将交流电转换为必要的12v或12v-15vo因为在其他设备中电压的要求，15v的直流-直流转换器有时也是必要的，一个额外的可再充电的电池也需连接上以防突然断电。(2)场地内电源供应困难在大多数地点中，一个稳定而连续的电量供应是困难的，这吋可以使用可充电的电池来为系统供电。因为系统屮大多数设备使用12v直流电，在零售店可以容易地被买的常用电池都可以使用。在口天，太阳能电池板也可用于对电池进行充电；在晚上可以用充电电池，在口天，太阳能充电

6、系统的设计意图是充电和供电。2.4数据采集系统一个无人值守和远程控制领域的系统有一个处理系统，在该研究中，一个掌上电脑和一个PICBASIC2000型电脑经常被用到。这种紧凑型的掌上电脑由于其低电耗大存贮而变得非常有效，其他外部配件可以插在掌上电脑电脑的串口和并口，加快了数据采集和消除了需要外部连接硬件的需求。PICBASIC2000型电脑缺少了这些能力和掌上电脑相比，但是它能执行所有必要的数据传输、存储、通信、附属设施的控制而且消耗的电亮比较少，这个PICBASIC2000电脑是理想的长期数据监测和釆集仪器。从传感

7、器的信号来形成一个连续的模拟信号，有电压的阻抗产生。在大多数情况下，这些信号由于其静态和虚弱的信号变得不可靠，因为它通过一个电子电路在其最后阶段变得数字转换，这个过程叫做“信号调节”o图2展示了这个过程，图从自然、物理数量向计算机中输入。对于一个计算机要获取这些数据必须经过数据调节并在必要的阶段被改变。电脑中执行该操作的是一个半导体，叫做A/D转换器。A/D转换器保持一个5V的电压，由模拟信号引起的标准的5伏的电压变化使模拟信号转换成数字信号。对于保持恒定的5V非常的重要，大多数最新的A/D芯片采用多路复用器，可以处

8、理多个传感器输入，基于输入传感器的数量，可以使用4、8或16的输入A/D芯片。由于多路转换器不需要一个独立的电路和简单、小巧的特点提供了一个更好的可靠性和灵敏性。2.5冲刷计传感器冲刷传感器的各种各样的类型，例如断路器开关型、振动加速度型、GPR、TT和黑口声波测距类型。对于每一种型号都有各自的优缺点。通过研究中的水体的声波行为对超声波传感器的