基于機(jī)敏網(wǎng)的裂縫信號(hào)判斷與處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，橋梁數(shù)量蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多的各種類型的橋梁被修建起來(lái)。然而，橋梁安全事故也越來(lái)越多，在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)階段，橋梁面臨著各種不安全因素，不斷威脅著我們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為橋梁結(jié)構(gòu)工程的科技前沿方向。
　　本文在橋梁裂縫健康監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了機(jī)敏網(wǎng)仿生裂縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。然后分析了機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器作為裂縫信號(hào)判斷與處理部分存在的問(wèn)題及解決思路，并把其運(yùn)用到橋梁上，為橋梁的安

2、全運(yùn)營(yíng)和健康評(píng)估提供了重要的理論依據(jù)。
　　論文主要研究?jī)?nèi)容涵蓋以下幾個(gè)方面:
　　(1)分析了論文的研究背景及意義，介紹了橋梁裂縫監(jiān)測(cè)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并介紹了機(jī)敏網(wǎng)仿生裂縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和機(jī)敏網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，指出機(jī)敏網(wǎng)總線的機(jī)敏線之間的存在的問(wèn)題。
　　(2)對(duì)機(jī)敏網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)總線的機(jī)敏線之間進(jìn)行耦合干擾分析，分析信號(hào)檢測(cè)過(guò)程中存在耦合干擾，并推導(dǎo)在一定的頻率范圍內(nèi)，耦合干擾電壓隨檢測(cè)信號(hào)頻率成遞增關(guān)系。同時(shí)，驗(yàn)證取1KHz的

3、檢測(cè)信號(hào)是否會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，耦合干擾電壓隨著輸入信號(hào)的頻率增大而增大，達(dá)到一定值時(shí)能對(duì)機(jī)敏線的狀態(tài)判斷產(chǎn)生干擾。而在1KHz時(shí)，測(cè)到的電壓為35.2mV，可以忽略不計(jì)，不會(huì)對(duì)機(jī)敏線狀態(tài)判斷造成干擾。
　　(3)針對(duì)機(jī)敏網(wǎng)存在的干擾問(wèn)題，采用1KHz低頻檢測(cè)信號(hào)和自定義判決機(jī)制的方式，改進(jìn)裂縫傳感器中的中間處理器部分。通過(guò)機(jī)敏線斷線有效性實(shí)驗(yàn)，證明該設(shè)計(jì)對(duì)解決干擾問(wèn)題的有效性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，機(jī)敏線斷裂后，中間處理器能及時(shí)

4、準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)，并傳送個(gè)主機(jī)（上位機(jī)），并更新機(jī)敏線狀態(tài)模擬顯示界面和后臺(tái)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　(4)將裂縫傳感器應(yīng)用到實(shí)橋上。介紹了馬桑溪長(zhǎng)江大橋的概況和機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器的安裝工藝，分析了馬桑溪長(zhǎng)江大橋索塔裂縫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)情況。并對(duì)該橋的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行分析，獲得監(jiān)測(cè)結(jié)論，證明了機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器的有效性，證明了論文的研究?jī)r(jià)值。
　　概括來(lái)說(shuō)，本文分析了機(jī)敏網(wǎng)裂縫傳感器中機(jī)敏網(wǎng)總線之間存在的問(wèn)題，并解決該問(wèn)題，最后應(yīng)用到