桥梁健康监测系统心得体会

桥梁健康监测系统心得体会（共16篇）

桥梁健康监测系统心得体会 篇1

桥梁健康监测系统的学习体会

桥梁健康监测系统的建设关键还是在桥梁结构专业方向上为主，依托的是相当专业的桥梁专业知识，也是监测方向的和监测手段实现的最根本思路所在，目前来讲，主要存在的问题有以下几点：

1.数据可靠度的验证，由于监测设备(传感器和信号处理器)本身的误差和不正当使用可能造成数据的不准确性，如何解决底层数据来源的可靠度是系统运行的根本要求

2.海量数据的存储方式：究竟利用什么形式来存储海量数据，并且有效的实现各项系统功能，便于后期数据挖掘功能开发，这个是系统很关键技术问题，虽然数据存储在大多数程序员看来也就是硬盘大小的问题，其实不然，作为一个系统来讲海量数据存储不仅仅是保存就行那么简单，更多是要为更好的实现数据的有效利用而服务，无疑是整个系统在开发的基础

3.数据的处理机制，对于桥梁健康监测系统，其目的是为了达到实时监控桥梁的运营状态和结构的安全性能，各类数据的同步性必然是做整体分析和评估的前提条件，更大程度上讲，数据如果不同步，也就从某种程度上来讲，失去了健康监测的意义，例如：梁体统一截面的竖向振动数据反映出来的振动形式，和应变数据变化体现出来的变化形式应该是一致的；同时还有环境量的影响，偶然的超载影响等等偶然情况对整体结构的影响也能同步的反映结构在某时刻的状态，对于整体分析就能提供可靠的依据，同样对于以后完善动态仿真分析，也是必要的技术支持。4.关于损伤识别

桥梁健康监测系统心得体会 篇2

1 桥梁健康监测系统

桥梁健康监测的内涵是通过对结构状态的监控与评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营时发出预警信号,为桥梁维护、维修和管理决策提供科学依据和指导,同时对改进桥梁设计理论,延长桥梁寿命起着重要作用。

大型桥梁结构健康监测系统与传统检测方法的差别在于系统的实时性、自动化、集成化和网络化。健康监测系统包括传感器子系统、数据采集与传输子系统、数据分析和处理子系统、数据管理子系统。上述各子系统分别在不同的硬件和软件环境下运行,分别承担健康监测系统的不同功能,它们之间协同工作,完成和实现健康监测系统对重大工程结构健康与安全的诊断、预警功能。

各个子系统的基本功能如下:1)传感器子系统:传感器子系统为硬件系统,功能为感知桥梁结构的荷载和效应信息,并以电、光、声、热等物理量形式输出。2)数据采集与传输子系统:数据采集与传输子系统包括硬件和软件两部分,硬件系统包括数据传输电缆/光缆、数模转换卡等;软件系统将数字信号以一定方式存储在计算机中。数据采集通用软件平台有VC++,LabView等。采集的数据经预处理后,存储在数据管理子系统中。3)数据分析和处理子系统:数据分析处理系统包括损伤识别、模型修正、安全评定、可靠度预测和安全预警子系统,由损伤识别软件、模型修正软件和结构安全评定软件组成。4)数据管理子系统:数据管理子系统的核心为数据库系统,数据库管理桥梁建造信息、几何信息、监测信息和分析结果等全部数据是桥梁健康监测系统的核心,承担着健康监测系统的数据管理功能。桥梁健康监测系统是利用现场无损测量信息识别出结构的损伤,其识别桥梁结构的损伤大致分为三个层次:判断损伤是否发生;确定损伤发生的位置;确定损伤的程度,为桥梁管理者提供决策依据。其工作过程是通过布设在桥梁上的传感器子系统感知桥梁结构的响应,结构响应数据通过数据采集与传输子系统的硬件系统传到软件系统,数据分析和处理子系统先运行损伤识别软件判断损伤是否发生,再运行模型修正软件和安全评定软件确定损伤的位置和损伤的程度,桥梁损伤识别和模型修正以及安全评定的结果将作为桥梁历史档案数据存储在数据管理子系统中。

2 桥梁健康监测系统研究和应用现状

从目前已经建立的监测系统的监测目标、功能以及系统运行等方面看,这些监测系统具有以下一些共同特点:1)通过测量结构各种响应的传感装置获取反映结构行为的各种记录。2)除监测结构本身的状态和行为以外,还强调对结构环境条件(如风、车辆荷载等)的监测和记录分析;同时,试图通过桥梁在正常车辆与风载下的动力响应来建立结构的“指纹”,并借此开发实时的结构整体性与安全性评估技术。3)在通车运营后连续或间断地监测结构状态,力求获取的大桥结构信息连续而完整,某些桥梁监测传感器在桥梁施工阶段即开始工作并用于监控施工质量。4)监测系统具有快速、大容量的信息采集、通讯与处理能力,并实现数据的网络共享。桥梁健康监测理论的研究主要集中于结构整体性评估和损伤识别,取得了一定的理论成果,不同国家的学者已经研究出许多自动识别损伤的方法,已经定义的损伤识别指标如下:基于振型的损伤识别指标有COMAC、曲率模态差和柔度矩阵差;基于应变模态的损伤识别指标有应变模态差,结构整体评估可以归结为模式识别法、系统识别法以及神经网络法三大类。大型桥梁结构是不同材料和不同结构组合成的大型综合系统,不同于航空航天器等精密仪器,桥梁结构自身的力学特征和行为特征非常复杂,要完全了解其力学特征和行为特征是非常困难的。因此桥梁结构都是采取保守设计的,使得即使在部分结构出现损伤(如混凝土开裂),桥梁结构整体不一定出现损伤。

3 存在的问题

目前的健康监测系统研究虽然取得了一定进展,但还处于基础探索阶段,依然存在诸多方面的困难:1)传感器及采集仪精度不够。很多情况下,由结构损伤导致的结构动力参数变化和仪器测量误差在同一个数量级,这样就分不清是结构损伤导致的结构动力参数变化还是由于仪器测量误差的原因,降低了损伤识别的准确性。2)缺乏有效的传感器优化布设算法。试验模型的好与坏,直接影响了试验结果的准确性,而传感器的合理布设起了决定性的作用。3)桥梁结构性能的变化对结构指纹的改变不敏感。桥梁结构动力特性的变化可以通过相关的动力指纹在结构损伤前后的变化来判断结构的状态。但是对于桥梁结构来说,环境因素对桥梁结构的动力特性影响很大等众多原因,结构性能的变化对结构指纹的改变不敏感。4)缺乏对海量的测量数据的分析处理技术。由于大型桥梁结构复杂,通常布置众多的传感器,采集到的数据异常庞大,而且其中还夹杂了大量的噪声信号,致使信噪比低。如何去除噪声信号,并利用余下的信号对结构进行评估,还缺乏有效的方法。 5)对桥梁缺损状态的评价缺乏统一有效的综合性指标。由于目前桥梁缺损状态的评估标准还不完善,难以反映个别构件的缺损及严重程度对整个桥梁的影响。于是出现以模糊理论、结构可靠性原理等为理论框架建立的各种桥梁结构使用性能评估专家系统,但其是否能广泛推广和运用到工程实践中去还有待于对各类桥梁工作性能的深入认识及相应规范的建立。

4结语

大跨度桥梁健康监测系统涉及结构、计算机、通讯、试验量测等多个领域,需要多学科交叉与发展。随着人们对桥梁管理越来越重视,桥梁健康监测系统获得了可喜的发展,经过多年来的积极探索,已经取得了许多研究成果。但由于大跨度桥梁结构自身的复杂性和工作环境的影响,对损伤部位进行准确定位并对结构异常做准确的预警尚有相当的困难,桥梁健康监测系统尚处于探索阶段。建立桥梁健康监测系统的目标是为桥梁养护管理服务,因此桥梁健康监测系统只是桥梁养护管理系统中的一部分,由于当前技术水平的限制,我们不能把大跨度桥梁的养护管理简单地寄托于桥梁健康监测系统,在研究桥梁健康监测系统的同时,要充分利用桥梁健康监测系统提供的信息,大力研究大跨度桥梁管理系统,为即将到来的桥梁养护管理高潮做好准备。

参考文献

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[2]张启伟,袁万城,崔飞.桥梁健康监测与状态评估的研究现状与发展[J].同济大学学报,1999,27(2):11-14.

[3]吕光明.变形监测应用于桥梁建设中的探讨[J].新疆有色金属,2008(3):33-34.

[4]韩大建,谢峻.大跨度桥梁健康监测技术的近期研究进展[J].桥梁建设,2006(6):135-137.

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[6]秦权.桥梁结构的健康监测[J].中国公路学报,2000(4):40-45.

[7]邬晓光,徐祖恩.大型桥梁健康监测动态及发展趋势[J].长安大学学报(自然科学版),2003(1):39-42.

[8]杨扬.大型桥梁结构健康监测系统概述[J].四川兵工学报,2008,29(1):54-57.

浅议桥梁健康监测的发展 篇3

摘要：橋梁健康监测的理念起源于20世纪50年代，随着科学技术的发展而不断更新和进步，从原初的单一人工几何形态测量到当前先进的各种参数的自动测量、健康状态的自动评估，健康监测逐步进行着智能化的转变，功能目标不断扩大和完善，可以预见，这种技术会改变当前的桥梁管养模式。

关键词：健康监测；桥梁工程；智能化

0 前言

桥梁健康监测的概念起步于20世纪50年代，受限于该时期落后的科学技术条件，结构监测主要是进行结构的长期变形、基础沉降变位等几何形态监测，这是健康监测最基本的内容，当然也是很单一的，其技术手段以人工测量为主。二战以后导弹火箭的建造与航空航天的发展引领科学技术的潮流，电子计算机、传感技术、通信技术蓬勃发展。西方国家战后的二三十年进行了大规模的土木工程建设，也是在这个时期部分寿命已长达几十年的桥梁产生病变并不断引发灾难，如1967年美国银桥倒塌，引发行业巨大反思。桥梁发展的现状迫切需要结构方面的监测以进行桥梁状况判断从而进行适当维护并确保安全，健康监测观念早已有之，又有来自尖端领域的借鉴以及基础技术的积累，健康监测系统遂进入桥梁工程，国外土木工程实时健康监测始于20世纪70年代末。我国的基础设施建设起步较晚，但经过20余年的学习与追赶，跟踪与提高，各类特大型桥梁遍布全国各地，成就之巨大令国外同行难以置信[1]，我国的健康监测就是在这样的情形下开始于20世纪90年代中期的，当前，我国已有超过200座大型桥梁安装了健康监测系统[2]。2013年3月1日中国工程建设标准化协会发布的《结构健康监测系统设计标准》开始实施，有助于该技术在我国得到进一步的发展。

1 健康监测的技术手段

目前，健康监测各种参数的采集均已实现自动化。如结构变形及位移是与结构安全直接相关，反映结构整体性能的重要参数，在参数获取上可采用全站仪、激光位移计、GPS，连通管、电子倾角仪等。应力反映关键截面的受力状况，应力水平关系结构的稳定，强度与安全，应力的监测采用钢弦应变计或光纤应变计。风速仪、温度湿度仪、电子称等广泛用于桥梁环境因素及车辆荷载的监测。传感领域中光纤、激光、GPS、声波、压电等各种全天候、高稳定的新型信息获取手段正在不断发展完善。基于电信网、互联网的数据传输技术使得桥梁管理人员远在千里之外即可对桥梁结构技术状况了如指掌。深刻地改变了桥梁设施传统的有人值守的管养模式。

2 安全评估技术

桥梁的安全评价技术方面，结构整体性评估和损伤识别方面均已有了广泛的研究。如研究利用结构应变模态、应变曲率以及其他静力相应的历史记录，建立桥梁结构的“指纹特征”，通过指纹特征来评估桥梁的健康和安全的评估方法。还发展了利用桥梁运营过程中的环境振动响应、识别桥梁动态特征的方法，将模糊系统灰色理论、神经网络等方法同时引入到桥梁状态评估中，通过动静态结合、整体局部结合进行综合评估，建立专家系统。目前各种科研机构大专院校及专业公司针对桥梁监测均有相应的程序软件设计，运用了各种评估方法，但是基于静力测试数据结构状况评估，在当前结构检测及分析技术下是可靠而准确的，这一点是使健康评估进入实际应用并取信于人的关键；动态测试对于获取冲击系数，结构自振特性是不可或缺的手段，但基于动态测试数据的评估技术还有待进一步的发展。传感技术已实现数据测量采集自动化，健康评估代替人的部分脑力劳动使桥梁检测评估智能化。

3 健康监测系统的目标

健康监测既以传感通信技术为基础，凭借健康评估的方法，可以实现四个目标：一是长期监测和评估桥梁结构健康状况，为桥梁科学管理和维护提供依据。二是针对异常状况提前预警报警，从而采取相应措施确保桥梁安全运营和实现防灾减灾，灾害发生后也可为结构状态评估及时提供数据。三是开展桥梁结构理论的科学研究，验证结构设计、分析、试验的假定和所采用的参数，健康监测是桥梁结构的现场试验室，可为新技术新方法的发展及应用提供建议。四是健康监测系统可在施工阶段安装并进行施工监测控制，使桥梁建成时达到理想成桥状态并确保施工过程安全，桥梁建成即用于运营状态监测。

4 健康监测系统的合理设想

当前对桥梁的检测通过桥梁缺损状况检查、结构材质状况与状态参数检测评定、结构检算与承载力评定，静力动力荷载试验等手段对桥梁进行检测评定，该方法固然行之有效，但是常规桥梁检测如荷载试验需要较多的人力及设备等资源，大型桥梁的检测试验动辄数十万的高昂费用，交通中断，耗费大量的资源，资金，时间，按现行制度桥梁定期检查周期不超过三年，特殊桥梁需进行周期性的荷载试验[3]，部分限载限行的四五类桥梁的安全监测，不期而至的灾害的发生，如风灾、船舶撞击、地震等，需要及时的预警及灾后检测评估，常规的检测手段已经穷于应对。然而健康监测技术却可以实现长期实时监测，它的位移应力测试等内容与荷载试验原理相似，而其功能可以达到比常规的检测手段还多，另外健康监测在基础的传感技术层面正致力于追求耐久与稳定的目标，一旦监测系统可实现自身寿命达数年或十几年甚至几十年，其对当前检测手段的替代或部分替代，就可改变桥梁检测的模式并取得十分可观的效益。这种设想是科学合理的，近期武汉军山长江大桥的试验可以说明这一点，该桥为漂浮5跨连续双塔双索面钢箱梁斜拉桥，安装了一套健康监测系统，为完成该系统的验收，就采用了荷载试验进行对比验证，并针对环境温湿度、风速风向、索力、振动、主塔偏位、塔梁空间变形等环境因素和结构响应，进行同一时刻同一位置的人工检测结果与自动监测系统结果及相应的理论计算值进行对比，吻合较好，误差在允许范围内[4]。

5 结语

桥梁健康监测系统通过自动监测和管理，保证桥梁的安全和正常运行，故障一旦发生，则有有健康评估和专家系统自动进行损伤评估并做出养护对策。知识经济时代的背景下，健康监测系统正推动桥梁管养领域和其他行业一样进行自动化、信息化和智能化的转变。

参考文献：

[1]项海帆，潘洪萱等.中国桥梁史纲[M].上海：同济大学出版社，2009.

[2]梁新政，韩依璇等.始于足下的TBL计划[J].桥梁，2013，（5）.

[3]中华人民共和国交通运输部标准.JTG H11—2004 公路桥涵养护规范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[4]葛新民.对既有桥梁健康监测系统的首次试验[J].桥梁，2013，（1）.

作者简介：

机载航空质量流量计健康监测系统 篇4

机载航空质量流量计健康监测系统

针对航空设备在恶劣环境下工作存在使用寿命大为缩短的问题,利用健康监测系统监测航空设备工作情况并预测该设备的剩余可靠工作时间,通过分析目标设备硬件组成,设计故障检测程序,确定主要失效机理.结合目前广泛应用的健康监测系统结构和成熟的.TF(time to fail)模型,提出了利用物理模型实现大致推算机载航空质量流量计可靠工作时间的方法,可完成目标设备的故障预测,较传统方法有明显优势而具有良好的应用前景.

作 者：刘浩峰 廖俊必 LIU Hao-feng LIAO Jun-bi 作者单位：四川大学测量与控制工程系,四川,成都,610065刊 名：中国测试 ISTIC英文刊名：CHINA MEASUREMENT & TEST年，卷(期)：35(2)分类号：O436.2 TH744关键词：PHM系统 故障检测 失效模型 加速因子 线性损伤累积

桥梁公路施工的技术监测研究论文 篇5

在桥梁高速公路施工当中，一些关键的技术环节是施工过程中监理工作必须重点控制的工作，这其中就包括测量放样等技术工作，具体来说应该注意以下几点。测量放样工作是一样重要的基础性技术工作，保证测量放样工作的准确性是保证施工质量的前提和基础。在测量放样工作当中应该先对墩台的结构及墩台中的线进行测量放样，要注意控制墩柱前后、左右边缘中心线尺寸，一般来说应该控制在10mm以内。此外，在做好测量放样的同时应该为墩台施工创造良好的条件，也就是说必须要将桩顶冲洗干净，要特别注意的是要将墩台结构线以内的混凝土面凿除浮浆，并严格按照施工技术要求整理连接钢筋。支架搭设工作也是桥梁施工的一个重要技术环节，在搭设的过程中脚手架主要起到的是操作架和垂直运输的作用，为了避免施工过程中现浇梁变形不会出现质量问题，一方面需要支架本身的强度、刚度符合施工的基本要求，还要求在搭设的过程中应该从纵、横、斜三个方面连接杆上固定连接，以保持整个支架的稳定性。此外，支架的基础必须牢固可靠，其沉陷值要符合支架的施工规范技术要求，要想满足上述条件一般就要清平夯实基土，隔绕墩柱搭设碗扣件支架。在搭设之前，技术人员要做好支架的受力分析与验算工作，对于一般的扣件式钢管脚手架在搭设之前必须进行力学验算，在验算的过程中应该充分考虑到施工过程中力的传导途径，通过查阅相关资料可以明确一般是按照种竖向荷载横向———水平杆———纵向水平杆———立杆———垫木———地基进行传导的。由此可以说明脚手架受力最大的是立杆的低段。在技术人员在计算的时候主要计算地基与主秆底段即可，在计算的过程中还要考虑到不同载荷对力的影响，及河流冲刷力对力的传导的影响。在这里监理人员要通过载荷的分布情况及大小，确定立杆的刚度和稳定性是否符合施工的技术规范要求，保证支架搭设符合建筑工程支架搭设的相关规范和要求。

在钢筋工程施工之前，监理工程师应该按照技术规范要求审核施工方案，审核通过以后施工单位方能组织施工。钢筋施工一般是在支架搭设完毕以后进行，为了保证钢筋质量需要搭建专门加工棚下料和制作，在制作的过程严格按照调直———切断———除锈———弯曲———焊接或者绑扎等工序进行，要特别注意钢筋的调直、切断及弯曲等情况，确保其符合钢筋施工的技术规范要求。钢筋加工完毕以后施工人员可以根据施工方案对其进行编号分类储藏，根据施工进度和现场市场的需要运到现场以后再进行绑扎或焊接。在焊接的过程中，必须将墩台主筋焊接街头错开，将接头钢筋的面积控制在总面积的25%左右，箍筋街头及弯钩长度要符合设计及抗震要求，要控制好中心点的误差，确保钢筋施工符合标准要求。模板工程应该根据已经制定好的施工方案进行，一般来说需要根据墩台结构制定符合施工需要的特制定型钢模板，常见的模板一般是由两个半圆形的模板拼装而成的，模板的高度一般在1．5m左右。在这里施工单位要选择资质良好的单位加工，确保加工好的模板板面平整，尺寸准确，能够比较容易的进行拆装，拼装以后两块模板直接接缝紧密，反复使用以后模板不容易变形。在模板施工的时候一般要选择接卸吊装的方法，在施工之前监理及施工技术人员要检查模板规格是否符合相关标准和要求，确保模板施工牢固，避免振捣过程中模板接缝不紧密或脱落出现泡模漏浆的现象。在混凝土浇筑施工当中，要重点做好混凝土搅拌质量控制，首先要检测电子称的准确性，对每一批次的施工材料在使用之前都应该做好质量检查及配比实验，确保混凝土配比达到最佳。在这一过程中要测定骨料当中的含水量，如果是雨天施工或者高温天气施工要增加估量含水量测定系数，适当的调整骨料及水的铜梁。搅拌机械一般要选择大型强制式混凝土搅拌机，必要的情况下要对搅拌人员进行岗前培训，培训的内容包括机械操作规程及质量控制要点。混凝土的搅拌时间一般在1．5min，搅拌过程中要注意观察是否搅拌均匀、颜色一致，不能出现离析或沁水的现象。由于现在桥梁墩台一次成型难度越来越大，且不利于控制浇筑质量，因此分层浇筑成为混凝土浇筑的首选，在浇注的过程中要尽量减少工作缝，保证接缝的严密与平整，浇筑之前要检查支架等工作平台的载荷及稳定相，要派专人负检查支架、拉杆、模板、钢筋及锚杆螺栓等预埋件的位置和尺寸，确保浇筑过程中的质量与安全。

桥梁健康监测系统心得体会 篇6

各位评委老师，上午好！今天，我说课的题目是 《赢得友谊》。我将从教材、教法、学情学法指导、教学过程、板书设计等五个方面进行说课。

一、说教材

本课题选自山东省教研室组织编写的《中小学心理健康教育的理论与实践》四年级下册第二单元的第一课《赢得友谊》，本单元的教学内容是小学生人际交往的心理范畴。本课的内容是本单元的第一课，起着领头羊的作用。由此可看出，本课程的设计意图明确指向小学生的人际交往心理需求，对于中年级的小学生的健康的心理发展具有非常重要的作用。

根据本单元教学要求和本课特点，以及中年级学生的心理特点，情感需求，我确定了本课的教学目标：

1、通过学习学生理解友谊的真谛。

2、通过课堂活动，学生体验友谊带来的快乐，学会如何和同学建立、维护友谊。

3、懂得与同学相处要严于律己，宽以待人，在交往中能表现出谦让、友善的态度。

接下来，我对本课的教学重点和难点进行分析。

本课的教学重点是：认识同学间为什么要友好相处的道理。

确立这一重点的依据：中年级小学生的交往互惠萌芽的心理发展特

点，对于他们的人际交往心理发展需求至关重要。因此，如何恰当处理这一冲突是学生的迫切需要也是本课的教学重点。为此，我采用情境教学法的方法，保证这一重要教学目标的完成。

本课的难点是：懂得和同学友好相处的方法。

确立这一难点的依据：小学生的辩证思维还没有充分发展，由于缺乏社会经验，较容易受性格及其它环境因素影响。为突破这一思维瓶颈，我采用自主探究的方式引导学生交流，并总结与同学友好相处的方法。

二、说教法

心理健康教育是学生的自我教育活动，需要积极调动学生的自我教育资源。（为激发学习积极性，让学生更多投入到主动学习过程中来）本课以情景教学法为主，通过创设情境，引导学生积极参于活动。

三、说学情与学法指导

学法上，我贯彻的指导思想是：“把学习的主动权还给学生”，倡导“自主、合作、探究”的学习方式。中年级学生已经具备一定的交友能力和经验，具备一定的 自学、合作、探究能力，能够在教师引导下学习如何和同学友好相处。因此，本课程将引导学生采用

自主探究、合作学习等学习方法，强调学生的自主性。

四、说教学过程

1.根据以上教材、教法、学情学法分析，我将本课教学内容分为以下四个部分。

接下来我将就这些具体的教学步骤和设计依据进行详尽介绍。

1.首先：导入部分选择了歌曲《朋友》导入，这是因为它简单易行，而且能够创设轻松的学习气氛，能吸引学生积极参与活动。但我不会在这里花太多时间，因为这个活动的主要作用在于引出本课的主题，2.第二环节：教学重点即认识同学间为什么要友好相处的道理。为了让学生更加深刻体会和同学友好相处的快乐，并从中总结出什么是友谊。我让学生介绍自己的朋友，说出为什么和他交朋友？你们之间有什么美好的回忆？通过生生互动、师生互动，产生快乐的学习氛围。3.第三环节设计三个情境故事，让学生表演。采用情境教学法，将“同学之间要互相尊重”“同学之间要真诚相待，互相信任”“同学之间要互相帮助”三种观念融入到三个事先编好的情景剧中。让同学们寻找剧中主角的错误观念。最终得到以下几种基本观念：与同学相处要互相尊重，互相帮助，严于律己，宽以待人，在交往中能表现出谦让、友善的态度才能赢得友谊。在此基础上得到最后总结：“和同学友好相处的方法”。

我特意设臵了三个情景模拟表演的游戏A、张强是个活泼好动的学生，总爱拿同学的缺陷当笑料，一次他拿班里比较胖的同学李伟寻开心，并起绰号“猪八戒”。B、考试进行中，惠惠的圆珠笔写不出字了，同桌的张丽有两支笔，他为了超过惠惠的分数，不肯把笔借给惠惠用。张丽做得对吗？为什么？C、下雨了，丽丽带了雨伞，可蕊蕊没带雨伞，丽丽撑伞把蕊蕊先送回家，然后自己才回家的。D、一次打扫卫生，小燕不小心把同学小刚新买的铅笔盒碰到地上摔坏，小刚虽很心疼，但原谅了她。请一位同学念一遍，每组两个同学，分三个组模拟表演，并让表演的同学谈一谈自己的感受。（这样设计情景表演的活动，注重学生的参与及活动中获得亲身体验）这里也是我这节课的亮点。由此得出：怎样与同学友好相处。

4.第四环节：你想和班里的哪位同学交朋友？或者你与朋友有什么误会？最想和他们表达什么？写在友情贺卡上，把你对同学最真诚的情谊表达一下。（这样设计，达到学以致用的原则。）

五、说板书设计：

赢得友谊

尊重同学、帮助同学

宽以待人、真诚相待

桥梁健康监测系统心得体会 篇7

1 现有数据传输技术存在的问题

桥梁健康监测系统中的数据是非关系型数据,数据存储中大量使用了二进制文件和文本文件[4,5]。这些文件结构简单便于使用,但占用的存储空间较大,影响传输速度。同时,由于当前文件系统的原因,文件存储不仅包含其自身数据,也包含在磁盘扇区中的登记信息,导致非常小的文件会占用远大于自身尺寸的存储空间。以NTFS为例,所有文件都会在MFT(主文件表)中记载该文件的大小、时间戳、安全属性和数据位置。

此外,系统中这些文件的传输主要利用诸如Windows文件共享(SMB)或者是FTP等一些成熟的传输协议进行的,但是这些协议并非为少量数据的传输所设计,因此带来了效率低下的问题。SMB和FTP协议的传输需要数个往返的通信,以FTP协议为例,每一个文件传输至少需要如图1所示的几次往返通信(这其中已经省略了传输开始连接之前的TCP三次握手和每条消息传输完成之后的ACK)。

从图1可以看出,文件中的数据传输只是通信协议中的一小部分,普通体积或者大体积的文件传输时,这些“额外开销”(overhead)是完全可以接受的,然而系统中文本文件仅十几字节,使用相同的协议,其“额外开销”确实是非常大。

以最常见的File Zilla Server搭建的FTP服务器在局域网中进行数据传送试验,并抓包查看数据包的往来记录及其细节。结果表明,通过FTP传输一个仅20字节的文本文件,实际在网络上需要传输1 053字节,共发送了15个数据包。其中仅protocol为“FTP-DATA”的数据包传输文本文件的数据,其它均为协议所带来的“额外开销”,如图2所示。

SMB协议(即Windows文件共享)的数据传送流程与FTP类似,同时SMB协议还是微软的闭源协议,不容易深入研判。为了确保数据传输的准确性,耗费一定的额外开销是需要的,但是FTP此类针对大文件系统管理所设计的协议,给健康监测系统中某些特殊应用带来了很多的额外开销,显著地增加了网络传输压力、拥塞甚至数据丢失。这就需要寻求更好、更先进的方法来解决这一问题。

2 MOM技术在数据传输中的研究与应用

中间件(Middleware)是一种可以独立于系统和平台的服务或者应用程序,位于操作系统和应用程序之间的中间层[6]。消息中间件作为一种重要的中间件技术,是以消息为基本的数据传输工具,可以应用于极其复杂的异构环境。面向消息的中间件(MOM,Message Oriented Middleware)提供了以松散耦合的灵活方式集成应用程序的一种机制[7],提供了基于存储和转发的应用程序之间的异步数据发送,即应用程序彼此不直接通信,而是与作为中介的MOM通信,由MOM负责尽可能地保证数据的正确发送,其传输结构图如图3所示[8,9]。

消息中间件技术具有如下特点:

(1)满足多种通信方式。既可以点对点通信,也可以进行多对一、一对多或者多对多的通信;

(2)松耦合。数据发送端和接收端不必建立连接就可以进行数据传输,大大降低了服务间的依赖和耦合,也避免了因为通信状况不佳而导致的数据传输速度缓慢及丢包率高的问题;

(3)高可靠性。由于消息队列对数据进行了本地化处理,所以当发生网络故障可以迅速地恢复传输,保证传输的可靠性;

(4)高可控性。使用消息队列,可以轻松地控制发送和接受的数据大小,对数据传输速度进行有效控制。

MSMQ是Windows操作系统中面向消息的中间件,是用于创建分布式、松散连接的消息通讯应用程序的开发工具[10]。改进的桥梁健康监测系统中数据传输使用MSMQ开发出一套用于数据传输与交换的消息中间件系统MOM-QHMQ,解决了数据传输滞后的问题。数据传输系统MOM-QHMQ由图4所示的4个部分组成。第1部分为通信管理模块,主要负责通信线程的控制;第2部分为数据报文封装模块,主要负责传输数据报文的封装;第3部分为节点数据传输模块,主要负责数据传输的中转;最后一部分是中心数据同步模块,主要用于同步节点数据。通信管理模块是整个系统的基础,其他3个模块是在这个基础之上完成数据可靠、高效传输的。

采用MOM-QHMQ系统和FTP方式进行数据传输,并在马鞍山大桥健康监测系统中进行了测试,结果如表1所示。从表1中可以看出,传输同批量数据文件,MOM技术传输速度比普通FTP技术快得多,并且传输速度稳定,能够满足实时传输要求,也能满足健康监测系统传输数据量的总体要求,系统运行稳定。

3 结论

桥梁健康监测系统每时、每刻都在产生大量的数据,数据从传感器的采集到数据中心的汇集需要进行多层网络传输,网络传输特别是INTERNET传输往往会产生数据传送滞后甚至丢失或造成网络堵塞等问题。随着计算机网络技术以及大数据技术的发展,数据传输软件技术也有很大的发展。本文对面向消息的中间件(MOM)技术在数据传输中的应用进行了探讨,结果表明MOM技术不仅提高了数据传输的速度,解决了健康监测系统中海量数据传输滞后实际问题,同时也保证了系统数据传输的实时性和稳定性,满足了系统数据传输总量要求,为健康监测系统大数据分析和桥梁安全保障提供了必要的基础。

摘要：针对桥梁结构健康监测系统中的数据传输滞后问题,文章对面向消息中间件(MOM)技术在数据传输中的应用进行分析,结果表明MOM技术传输技术更快、更稳定,能满足实时传输要求。

关键词：桥梁工程,健康监测系统,数据传输,MOM技术

参考文献

[1]李惠,周文松,欧进萍,等.大型桥梁结构智能健康监测系统集成技术研究[J].土木工程学报,2006,39(2):46-52.

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[8]梁彦杰,廉东本.基于消息中间件的数据交换平台传输框架设计[J].计算机系统应用,2012,21(4):10-13.

[9]王海华,徐剑.基于消息中间件通信的网络平台MOM系统[J].中国西部科技,2008,7(21):37.

结构健康监测的研究现状 篇8

结构健康监测的研究现状

阐述了结构健康监测的概念、系统组成及其重要性,介绍了结构健康监测的研究现状,对工程中的应用作了概要性描述,并提出了需要进一步研究的.问题.

作 者：熊海贝 李志强 XIONG Haibei LI Zhiqiang  作者单位：同济大学结构工程与防灾研究所,上海,200092 刊 名：结构工程师  ISTIC英文刊名：STRUCTURAL ENGINEERS 年，卷(期)：2006 22(5) 分类号：X8 关键词：结构健康监测   研究现状   综述  

航空发动机健康监测技术研究 篇9

航空发动机健康监测技术研究

介绍了几种目前油液分析技术常用的方法以及它们在航空发动机健康监测中的.最新应用,重点介绍了涉及显微图像技术的磨损颗粒检测系统,并对未来健康监测技术的发展趋势进行了预测,阐明了在航空发动机预防性维修中应用此项技术的重要意义.

作 者：王景霖 李艳军 陆亦彬 毛国强 WANG Jing-lin LI Yan-jun LU Yi-bin MAO Guo-qiang  作者单位：南京航空航天大学,民航学院,江苏,南京,210016 刊 名：飞机设计 英文刊名：AIRCRAFT DESIGN 年，卷(期)： 29(3) 分类号：V267 V312 关键词：航空发动机   油液分析   健康监测   磨损  

桥梁健康监测系统心得体会 篇10

在电子技术领域, 各类传感器将被测的各种物理量转换为电压或电流的时间函数, 称之为各种物理量的时间波形, 或者称之为信号。因为这些信号是一个电压或电流的连续信号, 称之为模拟信号 (Analog Signal) , 也称之为连续时间信号。随着数字式电子计算机 (一般简称计算机) 技术的产生和飞速发展, 为了便于计算机对信号进行处理, 产生了在采样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说, 可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号。将模拟信号变换成离散时间信号称之为数据采集。

信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变, 在许多情况下, 这种畸变还很严重, 以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。滤波, 本质上是从被噪声畸变和污染了的信号中提取原始信号所携带的信息的过程。

工程测量中采样频率不可能无限高也不需要无限高, 因为一般只关心一定频率范围内的信号成份。例如, 桥梁的模态人们只关心对振动贡献最大的前几阶模态。如果不对振动的模拟信号进行低通抗混滤波, 高阶模态频率很可能会混叠到低频段, 形成虚假的模态频率, 给模态参数识别带来困难[1]。

由此, 对信号不失真采样, 一般需满足奈奎斯特采样定理 (Nyquist Sampling Theorem) [2]: (1) 被采样信号为带限信号, 即信号最高频率fc≠∞; (2) 采样频率 (fs) 至少为被采样信号最高频率 (分析频率) 的两倍, 即fs≥2fc。

消除频率混淆的方法有两种:一种方法是提高采样频率使得奈奎斯特频率fc内包含信号中一切频率成分, 但这种方法是以牺牲了频率分辨率为代价的。因为离散的频率谱线间的间隔Δf与fc成正比, 而Δf越大, 相邻两根谱线间的频率越大, 分析越粗糙;第二种方法是在进入采样之前用模拟低通滤波器[3] (抗混滤波器) 滤去fc在以上频率分量。显然第二种方法才能得到理想的结果。

2 采用数字滤波和采用模拟滤波器消除频率混叠的比较

随着计算机软件的发展, 目前市场上已经出现使用数字滤波器方法替代模拟滤波器, 这是很好的替代方法, 但前提是在A/D转换前使用。在桥梁结构健康监测系统中还有这样的用法, 即:提高采样频率, 不使用模拟滤波器, 直接将传感器的信号经过A/D转换采集到计算机, 然后对离散数据进行数字滤波。对于这种方法的可行性, 根据模拟滤波和数字滤波的机理和应用方法[4,5], 通过安庆大桥健康监测系统的斜拉索索力测试的实例, 来讨论如何正确使用模拟滤波和数字滤波。

安庆长江公路大桥全桥共4×16×2=128根斜拉索, 采用OVM250型环氧涂层钢绞线斜拉索, 单根钢绞线公称直径为Φj15.24 mm, 抗拉强度为1 860 MPa。拉索根据索力不同, 分为22、27、31、34、37、47、55孔共7种不同规格, 最长拉索为277 m, 单根最大重量为16.79 t。斜拉索是大桥最重要的构件之一, 而索力是评价索以及大桥状态的重要参数, 是必须监测的内容, 同时斜拉索风致振动监测也是非常重要的。系统采用加速度传感器连续监测部分索的索力。使用振动法将测得的加速度值计算出频谱能够较准确地测量出斜拉索索力, 从而达到实时掌握斜拉索的拉力情况, 为评估各构件的工作状况提供依据的目的。安庆大桥斜拉索索力测点布置见图1。

2.1 采用数字滤波方法消除频率混叠

安庆大桥斜拉索索力监测是采用频率分析法进行的, 即采集固定在斜拉索上的加速度传感器产生的信号, 通过谱分析计算出该斜拉索的索频率, 再计算出该索的索力[6]。

上文已经说明, 为了消除频率混叠, 必须进行低通滤波。这里采用了采样完成对离散数字信号进行滤波的方法:使用50 Hz的采样频率直接将加速度传感器的信号通过A/D转换采集到计算机, 然后进行数字低通 (抗混叠) 滤波, 再进行谱分析, 分析频率是10 Hz。数字滤波软件采用了4阶巴特沃斯滤波器。未经过硬件滤波采集到的时域信号见图2, 经过数字滤波后的谱分析结果见图3。

巴特沃斯滤波器是测控系统中最常用的, 有着最为平坦的通带幅值响应, 通过各种滤波器的参数设置比较[7], 被认为适合健康监测系统使用, 所以健康监测系统中普遍使用这种滤波器。

2.2 采用模拟滤波方法消除频率混叠

安庆大桥斜拉索索力监测的实际系统是采用模拟低通滤波器的方法消除频率混叠的。系统在大桥上安装的各个数据采集工作站中设置的振动信号调理器, 加速度传感器的信号连接到低通滤波器上, 再通过抗混叠滤波连接到A/D转换器上输入计算机, 按分析频率10 Hz的要求设置了模拟低通滤波器, 使用20 Hz的采样频率采集到计算机, 然后进行谱分析。模拟低通滤波器也采用了4阶巴特沃斯滤波, 设置参数与2.1节中数字滤波软件相同。经过模拟低通滤波器采集到的时域信号见图4, 谱分析结果见图5。

2.3 不同方法处理结果的分析

通过两种方法比较可知: (1) 对于加速度传感器时域信号, 采用连接到低通滤波器上, 再通过抗混叠滤波连接到A/D转换器上进入计算机的处理方法, 加速度信号的毛刺点相对较少, 能够更好地凸显出较大峰值的加速度信号, 更有利于进行频谱分析; (2) 对于加速度传感器频域信号, 通过抗混叠滤波连接到A/D转换器上输入计算机的处理方法, 谱分析的结果很好, 具体表现在对于低频部分 (也就是拉吊索的前几阶振动频率) , 经过模拟信号滤波的频谱分析能够很完整地识别出, 而不经过模拟信号滤波对采样后离散数字信号滤波的方法对于低频部分识别度很差, 无法识别, 很难准确地捕捉到索频率 (特别是基频) 从而计算出索力。

3 结论

桥梁健康监测系统中有大量传感器产生的信号, 在采集与分析有关时域与频域信号时, 需要考虑抗混叠滤波。一种最原始的考虑是从数字域解决这个问题, 但这显然是不可取的, 因为一旦完成信号采样, 有些信号混叠到所感兴趣的频段, 则无法从信号中移除这些频率成份。抗混叠滤波必须在模拟域进行, 即在信号采样之前。抗混叠滤波处理在健康监测系统中有着大量的实际运用, 本文只是在这些大量的运用中给出一个实际范例来探索如何正确应用模拟抗混叠滤波和数字抗混叠滤波, 为当前在桥梁健康监测系统中一些不适当的处理方法提出一个解决方案。

参考文献

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桥梁健康监测系统心得体会 篇11

为认真贯彻落实《国家学生体质健康促进条例》，推进学校体育卫生工作，全面提升学生的健康素质，实施素质教育，特制定本工作计划。

一、建立学校学生体质健康监测领导小组

组长：王安扣

副组长：张应来 毕如奎

组员：张大庆 方子贤 代维柱 王康甲 王晓飞 陶徐

二、部门工作职责

1、校长室：组织协调

2、体育组：计划安排

3、总务处：场地安排，必要器材准备

4、教务处：监测时课务调整安排

5、政教处：环境宣传，纪律维护

6、体育组：受测学生必要的知识技能指导，受测现场组织安排

7、医务处：必要器材、药品准备，受测学生档案规整

三、监测对象与要求

初中各年级学生。

四、时间安排1、9月中下旬，完成测试学生选择，并进行针对性指导。完成相关教师培训。

2、10月，完成场地、器材准备，接受上级检查验收与到校开展监测。3、11月上旬，完成现场监测，输录监测数据并复合准确。4、12月中旬，上报监测数据。

5、12月上旬，完成监测总结。

五、各部门准备工作及要求

1、总务处、医务室、体育组做好器材与药品准备：

电子体重器1只并校准，秒表4只并校准，汞柱血压器，视力灯箱，电子肺活量器，站、坐姿身高测量器，所有设备器材都要校准。素质检测器材准备，必要的运动外伤药和急救药品准备。

2、总务处、医务室、体育组要做好各场地安排：

（1）、体质检查场地要部分男女分设，按医生咨询、外科、内科、视力、体测五部分配置，其中内科与体测室必须男女单设，并设立指示牌与各功能室标牌。

（2）、素质测试在操场进行，由方子贤负责按要求准备各检测场地划分，医务处设现场救护室确保安全。

3、级部学生选择与组织：

（１）、做好学生选择分组工作。

（2）、指导学生填好健康检测卡。

4、检测知识宣传与学生积极性调动：

（1）、体育老师要利用体育课告知学生素质检测测试的内容、要求与方法，并对受测试学生进行必要的方法指导。特别要告知现场测试时的服装要求，让学生作好充分准备。

（2）班主任要给学生讲明检测的目的与意义，鼓励学生积极参与，真实发挥，确保测试结果的准确有效。为保证测试的准确，现场检测时将有一定比例的复检，请大家重视。

5、政教处除作好健康检测重要性宣传外，重点做好现场检测时全校环境文化氛围布置与各场地的卫生工作。

六、现场检测安排

1、时间安排：上午进行体质检测，下午进行素质检测。

2、分组安排：以年龄段分男、女生两大组同时进行。学生自带健康检测卡有序进场，由班主任和级部指定老师带队，分成30人一小组分项检测。

3、素质检测安排：凡身体素质检测合格的学生必须参加运动素质的检测，由体育组协助按各年龄段实际接受检测的学生分成20人一小组分项进行检测。

请各部门通力配合，团结协作，高质量完成上级交给我们学校的光荣任务。

体育组

大型排海管道施工的健康监测 篇12

阐述了实施大型排海管道施工健康监测的.必要性和迫切性,介绍了结构健康监测系统的概念、组成及其应用,以及大型排海管道施工控制的研究概况和智能控制的关键技术,最后指出了对大型排海管道施工进行健康监测的重大意义.

作 者：王海霞 刘红梅 施小周 WANG Hai-xia LIU Hong-mei SHI Xiao-zhou 作者单位：王海霞,刘红梅,WANG Hai-xia,LIU Hong-mei(南通大学建筑工程学院,江苏,南通,226019)

施小周,SHI Xiao-zhou(南通市建设监理有限责任公司,江苏,南通,226006)

浅谈桥梁结构健康监测 篇13

交通是社会的经济命脉, 桥梁是交通的咽喉, 交通不畅会制约社会的经济发展, 所以保障桥梁的功能性、耐久性, 尤其是安全性至关重要。为保证桥梁安全运行、避免严重事故发生, 对桥梁结构进行健康监测应运而生, 桥梁结构健康监测是以科学的监测理论与方法为基础, 采用各种适宜的检验、检测手段获取数据, 为桥梁结构设计方法、计算假定、结构模型分析提供验证;对结构的主要性能指标和特性进行分析, 及早预见、发现和处理桥梁结构安全隐患和耐久性缺陷, 诊断结构突发和累计损伤发生位置与程度, 并对发生后果的可能性进行判断与预测。通过对桥梁结构健康状态的监测与评估, 为桥梁在各种气候、交通条件下和桥梁运营状况异常时发出预警信号, 为桥梁维护、维修与管理措施提供依据, 并通过及时采取措施达到防止桥梁坍塌、局部破坏, 保障和延长桥梁的使用寿命的目的。

2 桥梁结构健康监测系统

2.1 检测内容

数据采集与测量的内容主要为:变形 (沉降、位移、倾斜) 、应力、动力特性、温度、外观检测等。

2.1.1 变形监测采取适宜的测量手段, 对桥

梁主体结构关键部位的沉降、位移、倾斜量进行监测。常用监测变形的方法有:导线测量法、几何水准测量法、GPS测定三维位移量法、自动极坐标实时差分测量法和自动全站仪三维坐标非接触量测等。

2.1.2 应力监测

桥梁运营状态中主体结构的应力变化是由于主体结构的外部条件和内部状态变化引起的。外部条件主要有动荷载、气候、侵蚀、撞击和其他突发事件的作用等, 而内部状态有混凝土的收缩徐变、温度变化及预应力损失等。应力监测数据可以定量性地反映出桥梁主体结构的内应力变化和性能变化情况。

2.1.3 动力特性监测

桥梁结构的动力特性与桥梁结构的刚度、质量、阻尼值及其分布有关, 动力监测是在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的条件下进行, 主要对桥梁结构由桥址处风荷载、水流等随机荷载激振引起的微小振动响应进行测定。检测项目主要为:主体结构的自振频率、振型等。桥梁结构动力检测方法主要有:固有频率、应变模态、模态置信度判据、柔度矩阵、小波分析、遗传算法等。

2.1.4 温度监测

通过对整桥温度场的监测, 可以设法消除温度变化对某些监测过程或传感器本身的测量精度的影响;可以了解桥梁结构在某种温度场下的结构变形、内力变化等情况。

2.1.5 表观检测

表观检测的主要内容为:桥梁混凝土裂缝、强度、碳化深度、外观质量检测、钢梁及金属结构外观及腐蚀检测及支座、桥面铺装、伸缩缝、锚端连接等部位、部件的损坏情况观察等。

2.1.6 其他监测项目

2.1.6. 1 新方法、新仪器、新设备、新理论应用监测;

2.1.6. 2 规范等改变导致桥梁使用等级改变的结构监测;

2.1.6. 3 为获取监测数据而设置的传感元器件和配备的仪表、设备、装置的校准性监测等;

2.2 数据传输

稳定可靠的数据采集和传输对于保证监测系统的长期运行有着重要意义, 同时是获取有效、可靠的监测数据的前提, 要注重并做好以下几项关键性工作:

2.2.1 数据采传输的同步是桥梁结构监测

系统的关键性技术问题, 是数据处理、分析和桥梁健康评估的基本前提条件。做到挠度、振动等子系统各点采集的时间同步性尤为重要。

2.2.2 关于数据采集节点设备和传输链路的合理配置与优化。

影响数据采集节点设备和传输链路可靠性的因素相当复杂, 必须研究设计重点考虑系统合理的配置和优化。

2.2.3 关于系统数据采集过程中单点故障问题。系统需要具有单点故障不影响控制网络其他部分的功能。

2.2.4 关于检测系统自身故障的自检与报警。

系统能够识别和检查出传感器故障、电流回路泄漏、对不可信信号电平的捕获和子系统故障等, 并能在系统主机上给出相应的报警信息。

2.2.5 关于数据可靠性检验的问题。

系统具有能够对所监测数据进行自检、互检和标定的功能, 是保障原始数据可靠性的重要手段。

2.2.6 关于实现远程监控的问题。

通过因特网技术可以使桥梁管理者或桥梁专家在异地对系统实现远程监控和数据分析, 是桥梁结构健康监测系统的新需求。

2.3 数据分析处理和控制

数据分析处理与控制是指对获得的数据信息进行收集、整理、加工、存贮及传播等一系列活动的总和。它的基本环节是进行数据的组织、存贮、检查和维护等工作。这些工作是数据处理的中心问题, 一般称之为数据管理。二十世纪六、七十年代以来, 数据管理技术提高到了数据库阶段, 计算机中的数据及数据的管理统一的由数据库系统来完成。数据库系统的目标是:解决数据冗余问题;实现数据独立性;实现数据共享;并解决由于数据共享而带来的数据完整性、安全性及并发控制等一系列问题。

3 桥梁结构健康监测的现状与发展方向

桥梁结构健康监测系统对桥梁结构评估主要有三个方面:承载能力、营运状态和耐久能力。承载能力是有关大桥结构或构件的极限强度、稳定性能等, 其评估目的是要找出大桥结构的实际安全储备, 以避免桥梁发生灾难性的损毁。营运状态评估与桥梁结构或其构件在日常荷载工作下的变形、裂缝、振动等有关, 其评估结果有助于合理安排养护维修。耐久能力的评估则专注于大桥的损伤及其成因以及其对材料物理特性的影响。

目前的桥梁结构监测系统中存在着监测项目种类不足和个别项目的规模又过于庞大的情况。在监测数据的管理方面, 没有一个较为完善的数据存储与管理系统, 大量的监测数据得不到妥善的处理与利用。并且, 现有的桥梁结构监测和状态评估系统大多属于单一的监测系统或者是单一的管理系统。

桥梁结构健康监测综合评估系统在桥梁设计阶段予以提前考虑并做出桥梁结构健康监测设计有着十分重要的积极意义:设计人员可依据桥型设计理论和结构特点、四新技术的应用等方面采用适宜的监测理论、方法与手段, 做出符合桥梁特点和系统的监测设计。桥梁结构健康监测设计与桥梁设计同时形成可及时、妥善地将相关监测软、硬件在施工、运营过程予以配备与设置, 使得监测系统的准备与运行工作做的更加充分与科学。

我国的桥梁结构健康监测尚处初期阶段, 随着桥梁结构健康监测工作的深入开展, 在远距离监测、提高系统可靠性、完善数据处理和分析理论等方面还需要提高和完善, 目前尚无现成的性能和数据评估方面的规范, 因此探索并形成稳定、可靠的监测系统、明确各项参数指标、科学获取与处理监测数据、形成监测规范等工作是桥梁结构健康监测今后的发展与努力方向。

摘要：桥梁结构健康监测 (对简称:桥监, 下同) 对于保障桥梁使用功能、安全运行、延长桥梁使用寿命、避免桥梁坍塌和局部破坏等严重事故发生有着重要的现实意义, 近年来, 桥梁结构健康监测成为国内外学术界、工程界的研究热点, 本文阐述了桥梁结构健康监测的概念、监测系统、现状和发展方向。

桥梁健康监测系统心得体会 篇14

为了深入贯彻《山东省学生体质健康促进条例》，落实《山东省学生体质健康促进计划》，全面提升我校学生体质健康水平，规范化做好下年的学生体质健康监测工作。针对我校对省学生体质健康监测的过程中出现的问题，为确保监测工作质量，进一步改进各项工作，安排和部署各项措施，特制定具体实施方案。

一、工作目标

1.全面贯彻落实《山东省学生体质健康促进计划实施方案》，为学校制定体育卫生工作发展规划、科学开展学校体育卫生工作提供科学依据。

2．立足校本课程，针对各试点校的实际情况开展高效率体育教学，争取80%以上的学生熟练掌握两项运动技能。开展形式多样的大课间和校园体育活动，提高活动的实效性。

3.全力做好测试准备工作和测试配合工作，为省学生体质健康测试组提供真实的成绩统计、分析数据，以便进一步调整干预措施，全面提高学生身体素质。

二、健全组织机构强化测试工作

学校各项工作都更需要领导的重视和统筹安排，如何强有力抓好这项工作是本学期学校体卫工作的一件大事。为了保质、保量按时完成上报工作，根据省文件和本次会议精神，各校成立一个强有力的领导小组，进一步明确自己的责任和义务，分工到位责任到人，形成一个强有力的抓手。各个部门既要团结协作，互帮互助，又要相互监督是完成监测工作的重中之重，最大限度的增取学校在物力、人力、财力支持，确保学生体质健康活动有序的开展。

领导小组：

组长：臧传明

副组长：张永光

具体实施小组

组长：张永光

副组长： 韩会忠

组员：全体班主任

测试具体分工

1．测试组：组长：张永光 全体体育教师、各年级组长

职责：①负责测试的裁判工作；②负责测试成绩的收集、整理工作；③负责对不及格的同学的补考工作；④上传测试成绩 ；⑤负责对参加测试学生的培训工作。

2．宣传组：组长陈志 组员：各班主任

职责：①负责体质测试的相关通知；②负责体质测试宣传教育工作（横幅）；③负责体质测试的安全教育工作；④黑板报、体质测试专栏的布置工作。

3．成绩录入组组长：陈志组员：徐杰 及班主任

职责：负责学生的成绩录入电脑的工作。

4．场地、器材组： 王洪林

职责：①负责体质测试器材的购置；②负责测试场地的布置、安排。

5．医疗保健组组长：刘玉爱组员：陈英

职责：①负责体质测试伤害事故紧急预案的制定与实施；②负责测试期间学生的医疗保健；③非运动性项目测试，如：身高、体重。

三、测试的主要时间、内容、流程：

1．基本项目：身高、体重、胸围、；

2、速度项目：50米；耐力项目：1000米（男）、800米（女）；

2．力量项目：引体向上（男）、仰卧起坐、（女）背肌力；

4、柔韧类项目：坐位体前屈；

3．测试流程：

1、筛选年龄段

2、分发表格（填表）

3、按年级测试

4、按年龄段回收表格

4．测试时间：根据省市部署时间

四、宣传发动

1．利用全体教职工会议，请领导宣传省文件精神和本次会议要求，使大家（特别是班主任）认清监测工作的重要性和必要性，要求全体人员同心同德，协调配合，献计献策，听从调动，高质量高标准配合体卫组完成监测工作。

2．召开全体学生会议，要求全校学生树立不怕苦与累的精神品质，认真刻苦锻炼。同时，要求学生把监测工作的精神及重要性告知家长，使家长协助学校督促学生在家里完成身体练习。

3．体育组积极传达会议信息，提高体育教师的积极性，发挥他们的主观能动性，有效提高学生整体身体素质水平。

4．充分利用画廊、电子屏幕、广播宣传学生体质健康监测的目的意义、测试的方法、测试图片、部分学生的最好成绩，及时表扬学生在测试过程中的先进事迹。

五、具体工作方法

1．严格执行大纲和新课标，制定各项计划，开足开齐体育课，保证适宜的运动负荷，杜绝挤占体育课现象。

2．要求体育老师采用“学生身体素质课课练”的（时间：10分钟左右）的形式，且适当对所教班级“后进生”布置家庭作业。

3．抽调部分教师组成测验小组对学生在课堂上随机抽测，或者学校之间的相互检查、评比或相互测试。

4．以赛促练，确保学生每天在校活动一小时

开展以班级或年级为单位的单项评比或比赛。学校搞一次全员参与的“单项均值运动会”，并加大奖励力度。开展形式多样的单项比赛如篮球、足球、排球、羽毛球和“冬季三项运动会”等。积极推广俱乐部协会制运动项目，加大课外活动的运动量，增强活动效果。

5．根据培训要求，打造品牌，提升大课间的品牌效应。组织好本校的广播操和特色操，提高活动效率。

6．利用好假期，布置寒假作业，开学后对全体学生进行抽测。

7．开展10月——11月份体育节，艺术节或体育嘉年华活动，综合本校特色，开展特色项目的比赛，促进特色项目的发展。

8．与学校卫生室密切配合，加强医务监督，加大心理咨询等干预措施。

9．争取经费投入，确保学生体质健康促进工作专款专用。

六、奖励措施

学校体卫处把学生的测试成绩与班主任、体育教师评优、评先相结合，对测试成绩不合格的学生在评优、评先中一票否决。

七、测试的基本要求

1．体育教师：a、认真解读《标准》，领会要求和测试要领；b、做好年级测试教师的培训工作；c、组织本年级学生测试，把好责任关；d、做好《标准》测试的宣传和裁判。

2．班主任：a、积极学习《标准》测试文件精神，了解测试内容，做好宣传工作；b、协助年级组、体育教师做好测试工作；c、学生《标准》测试个人档案资料的收集与整理。

3．参与测试工作人员：a、认真学习测试的方法和要求，严格把关；b、测试完做好学生的资料整理；c、协助年级与体育教师完成测试。

4．其他部门：a、做好《标准》测试的服务工作，购买合格标准的测试器材；b、要加大人力、物力、财力的支持，全力为《标准》测试做努力；c、建立学生的《标准》测试个人登记卡；d、保存测试的原始数据和统计资料。

测试工作是一项极及繁琐、复杂的工作，各实施人要严格要求和把关。尤其对数据的处理上要严肃认真，每个班级每人一张表格，出现任何一点点不符要求的地方，数据就无法上传。

学生体质的健康情况是一个渐进发展的过程，需要学习领导和教师的不懈努力，才能取得良好的成绩，绝对不能急功近利，忽视学生的生长发育规律。我市各试点校将学习各兄弟学校的先进经验，根据目前学生的体能状况，充分利用学生的体育课和课余活动时间，集思广益，采取科学的方法手段，力争在本次江苏省学生体质测试中达到让领导满意的成绩。

马庄初中体育组

桥梁健康监测系统心得体会 篇15

桥梁端承冲击成孔灌注桩沉渣厚度研究-反射波法对端承桩孔底沉渣厚度的监测

<建筑基桩技术规范>规定端承桩端沉渣厚度不大于50mm,端承冲击成孔灌注桩是采用导管形式.在混凝土自重的冲击下,桩端混凝土可以把孔底不大于50mm厚度的.沉渣吸附干净,使桩端混凝土与岩石接触良好.这里的关键是如何做到孔底沉渣厚度不大于50mm:一是施工过程中要加强控制;二是终孔验收时应采用低应变反射波法对孔底沉渣厚度进行监测.

作 者：常聚友 刘志军 刘德伟 牟元存 王树栋 Chang Juyou Liu Zhijun Liu Dewei Mu Yuancun Wang Shudong  作者单位：中铁二院工程集团有限责任公司,成都,610031 刊 名：工程地球物理学报 英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING GEOPHYSICS 年，卷(期)： 6(5) 分类号：P631 关键词：端承桩   沉渣厚度   孔底  

桥梁健康监测系统心得体会 篇16

关键词：桥梁健康监测,多尺度模型,模型修正,响应面法,RTF

1 研究意义与背景

大跨径桥梁结构往往是交通路网中的关键节点, 其安全运营对交通系统的正常发挥作用至关重要, 而此类桥梁的健康监测与安全评价的实时性, 不影响交通、定量分析的可控性要求更高, 因此促成了大量大跨径桥梁结构体系的健康监测系统的布设。如连续刚构桥:新原高速公路小沟特大桥、杭州钱江六桥、下白石大桥等;悬索桥:如香港青马大桥、广东虎门大桥、江阴长江大桥、润扬长江大桥等;斜拉桥:如上海徐浦大桥、山东东营黄河公路大桥、芜湖长江大桥、郑州黄河大桥、苏通长江大桥、钱塘江六桥、南京长江二桥、三桥等, 钢管混凝土拱桥:钱塘江四桥等。目前有学者在探讨可应用于中小跨径桥梁健康监测系统。正如我们所知, 建立桥梁健康监测与安全评价系统, 目的是对运营阶段的桥梁结构受力状态及其所受荷载和工作环境进行实时监测, 并利用监测得到的数据分析桥梁的健康状态, 评价桥梁结构承受静载和动载的能力和桥梁的安全可靠性, 为其日常维护和运营管理提供科学的决策依据。而结构长期健康监测和状态评估, 需基于合理的有限元模型来研究结构静动力特性建立。

就大型桥梁结构而言, 时间尺度, 如桥梁服役期的长短, 可能造成材料劣化和局部应力集中程度的不同, 即造成桥梁材料特性随时间不同的特性, 其次, 在不同时间尺度, 部分环境变量, 荷载作用规律不同, 桥梁结构响应值也是个不确定量;空间尺度, 如桥梁结构的病害往往是长期损伤累积如局部材料损伤、构件损伤, 是在施工过程中逐步形成, 如混凝土的浇注和养护条件、钢结构的焊接工艺和工序、构件之间连接的刚域影响、材料的不均匀性和施工误差等因素造成, 在安装桥梁健康监测系统的桥梁, 时间尺度的荷载变量因素能得以测定[1,2], 但空间尺度变量, 目前主要的研究是通过比较有限元模型的结构响应参数与实测响应参数确定。

一般初始有限元模型根据施工图纸设计, 利用有限元分析软件建立而与真实桥梁结构在一定程度上等效的简化模型, 包含较多理想化信息或简化设计的单一模型。比如以梁单元模拟壳单元模型等, 整个桥面系采用梁单元来模拟, 满足设计阶段整体结构动力特性分析、静力响应分析的要求, 但是却无法得到反映结构关键构件及部位的局部应力集中分布。而若采用全桥精细模拟, 则会因结构过于复杂, 导致计算效率过低, 乃至无法计算。因而充分考虑模型的效率和精度, 亟需建立多尺度分布有限元模型。另一方面, 桥梁有限元模型的参数误差、有限元离散化等导致的误差等多种因素必将导致有限元模型的结构响应与实际结构响应存在一定的偏差。为减少这种差异, 必然需要采用一些理论和方法来减小有限元模型与实际结构在动力响应等方面的误差, 故对初始有限元模型进行修正显得尤为重要。

2 多尺度模型的建立

要实现动力特性的多尺度分析法, 须解决好以下几个问题: (1) 准确模拟结构质量及刚度的空间分布; (2) 准确模拟结构的边界条件; (3) 具有高的分析效率, 实际操作可行; (4) 能用同一个模型同时分析整体效应和局部效应。

2.1 基于实体退化的多尺度分析方法

浙江大学徐兴教授等在三维实体等参单元的基础上, 通过采用修改弹性系数矩阵和约束相应相对位移的方法, 直接引入各类构件的简化假定, 构造出实体退化系列单元, 并建立了离散钢筋模型。实体退化单元网格形式同三维实体等参元, 结构几何信息没有简化和丢失, 通过对整桥按整体尺度划分网格、对重点关注区域按细节尺度划分单元网格, 可建立多尺度有限元模型。从而非常方便地在同一模型中进行整体效应和局部效应分析。实际应用时, 可根据分析目的建立多个多尺度动力分析模型, 同时进行各动力响应分析, 以提高分析效率。由于模型的多尺度特征, 不可避免地存在整体尺度网格和细节尺度网格的协调问题, 用平面等参元形函数, 将衔接面上细节尺度网格的节点位移用整体尺度网格节点的位移来表示, 即可解决不同尺度网格的协调问题。

2.2 基于子结构的多尺度模型建立方法[3,4,5]

子结构法建立多尺度模型, 即运用有限元方法中的子结构法, 将复杂的结构分成较易处理的、较小的子结构, 在子结构内部, 采用单元特征长度为10-3m级的细观尺度来精细模拟所关注的局部细节部位, 然后将子结构内部自由度凝聚掉。整个子结构在整体宏观尺度下模拟的有限元模型中仅仅作为一个单元和整体结构有限元模型连接, 工作荷载作用在宏观尺度下模拟的整体结构上, 对在整体宏观尺度下建立的有限元模型可以求解得到结构整体特性, 而在子结构内部扩展求解结果可以得到小尺度下局部细节处的单元特性, 从而做到在一次分析的基础上同时得出兼顾结构整体和局部细节部位特性的结果。实现结构行为一致多尺度模拟, 其建立的基本步骤与方法:

(1) 建立大跨结构全尺度模型, 在设计载荷或者由结构健康监测系统记录的运营载荷作用下计算出结构主要构件的内力, 由此确定结构的关键构件和危险部位作为结构的重点关注构件。

(2) 建立如上确定的重点关注构件的构件尺度模型, 进行构件中的名义应力分析, 进一步确定构件中的关键焊连接细节;在此基础上, 关注局部部位的细节构造, 考虑局部的几何和材料特性, 建立局部的精细模型。

(3) 将上述三种尺度的模型以某种方式耦合为一体, 或者说, 将局部细节模型以某种方式“嵌入”构件尺度模型或者结构全尺度模型, 从而可以在结构载荷的作用下, 计算得到我们所关注的“热点”应力和局部损伤演化及其对构件名义应力乃至结构内力的影响。

由此可以看出, 结构多尺度模型就是能综合考虑不同的结构尺度下的因素, 而将多种尺度模型中的不同类型单元耦合在一起, 以满足不同研究需求所建立的模型。在上述结构多尺度模型中, 结构全尺度与构件尺度的有限元模型一般应用结构单元如梁、柱单元来构造, 分析时这些单元中的内力或应力在弹性范围内, 而局部细节尺度模型则采用板、壳或实体单元, 进行分析计算时, 如果局部量值超出材料的弹性范围同时存在损伤或裂纹等缺陷, 则进行塑性分析和损伤分析。

然而结构多尺度有限元模型仍然存在一些不足问题:在不同尺度交界面上也即子结构内外交接处, 采用耦合自由度处理方法带有一定的近似性。对于交界面上的计算结果有一定的误差, 这就要求局部细节部位要离开交界面一定距离才比较准确。所以对于此多尺度模型来说, 计算分析结果并不是处处都精确的, 如何提高不同尺度交界面的分析精度需要加以进一步研究。

3 多尺度模型分析修正的研究步骤与方法

3.1 基于响应面法的多尺度模型修正[6,7,8,9,10,11]

东南大学任伟新、宗周红及其学术团队陈华斌、邓苗毅等基于动力响应面和静力响应面进行了结构有限元模型修正的基础上, 夏璋华、钟儒勉等进一步以连续刚构桥、预应力梁桥的健康监测为背景, 探讨应用于工程实际的基于响应面的有限元模型修正的关键方法和主要步骤。

响应面法基本概念是:在变量的设计空间中, 对若干选定的样本点处的函数响应计算值或试验值, 用回归分析法建立拟合的函数关系式。响应面法用于有限元模型修正, 就是在参数的设计空间里, 用响应面重构设计变量与目标变量的关系, 在重构的响应面上进行优化迭代, 使有限元模型和试验模型的误差达到最小, 进而求得可靠的有限元模型。可以看出, 响应面法的主要步骤:

(1) 在已确定的设计空间里, 用试验设计方法, 通过多次有限元计算得到结构的模态参数、位移或应力响应等实测的目标变量的变化空间;进而进行参数筛选, 可通过方差分析挑选出对目标标量有显著影响的设计参数;

(2) 用响应面法进行多元回归或插值拟合, 得到重构的响应面模型;

(3) 进行结构系统的部件试验或全局试验, 得到目标变量的目标值;

(4) 用响应面模型进行优化迭代, 修正参数, 得到可靠的有限元模型。

从主要步骤也看以看出, 其核心在于试验设计、参数筛选、响应面模型。

3.1.1 试验设计

严格意义上说, 试验设计并非健康监测专有问题, 其实质是多学科设计优化代理模型的取样策略, 决定了构造代理模型所需样本点的个数和这些点的空间分布情况;由于影响要素的不同, 结构样本量是相当可观。试验设计解决如何确定出能用较少的样本量, 同时保证较高的响应面模型的精度的方法, 即用较少样本量, 但同时保证计算精度。其要点有三个:确定必要的试验因素、对选定的试验因素恰当地确定其水平、确定合理的水平区间。

在多学科试验设计方法主要包括:均匀设计、拉丁方设计、单纯型设计、区组化正交设计、全析因试验设计、中心点复合设计、D-最优设计、BBD设计、正交设计和均匀设计等。其中, 中心复合设计是最常用的试验设计方法, 它是根据二次多项式的特点来构造的, 所取的样本为各个因子的端点和设计空间的中心点, 因此特别适应于二次多项式响应面, 就可借助于类似matlab软件等方便进行分析。

3.1.2 参数筛选

参数筛选, 涉及两个方面, 一是什么参数, 二是如何筛选。常用的设计参数有模态参数、频响函数、静态挠度等。而筛选方法上, 传统的有限元模型修正技术是采用灵敏度分析方法进行待修正参数筛选或选择。灵敏度分析方法是通过比较响应特征对设计变量的灵敏度来确定是否选用该参数, 它是根据计算参数在某设计点处的灵敏度进行挑选。该方法只计算了特征量的局部灵敏度, 显然具有一定的局限性。有限元模型确认的参数筛选主要采用方差分析方法。方差分析方法是利用试验设计方法在参数的设计空间内确定样本点, 然后在样本点上进行有限元分析计算获得样本数据, 最后将特征量作为指标对样本数据进行方差分析。它是在整个设计空间上挑选对特征量有显著影响的设计参数, 是从全局的角度出发考虑的。

方差分析的F统计量方法, 是有限元模型确认所采用参数筛选的方法, 其基本思想是将样本数据的总偏差平方和分解为各因素以及误差的偏差平方和, 然后求出F值, 应用F值检验法进行假设检验, 找出显著性参数。它是在自变量的整个取值范围研究自变量与因变量的相关关系, 通过数量较少的样本数据, 辨明对因变量有显著性影响的自变量, 主要包括单因素的方差分析和三因素的方差分析等方法。

3.1.3 响应面模型

常见的响应面模型有多项式、非线性函数和BP神经网络模型、高斯函数等, 其中二阶多项式模型是研究和应用得最多的, 以响应面函数为二阶多项式为例。

假设系统的特征量y为因变量, xi (i=1, 2, , , k) 代表方差分析筛选出的k个设计参数, 则二阶多项式的形式如下:

xi或xj在设计参数范围内选取, 分别利用有限元模型计算设计参数范围内的n个样本及其对应的y0, y1, y2……yn, 未知参数β0, βi, βij, , βii采用最小二乘法估计, 而后检验响应面模型精度, 符合要求则进行设计参数修正, 不符合则重新进行参数选择, 直到精度满足。

3.1.4 响应面模型检验

响应面模型构建完成后还需要进行精度检验, 响应面模型的精度检验标准很多, 如残差的正态分布检验, 残差的均值是否接近零等, 但是对于多个响应面模型和较复杂模型, 主要采用R2检验、相对均方根误差 (RMSE) 检验和EISE检验等。R2判定系数、RMSE值、EISE值代表了响应面与真值之间的差异程度。其中R2判定系数在0~1之间取值, R2值越大, 则得到的回归模型就越接近实际情况;RMSE值, EISE值则相反, 值越接近0, 模型越准确。

3.2 基于神经网络法桥梁有限元模型修正[13,14]

由于桥梁结构往往比较复杂, 自由度众多, 节点连接复杂, 同时对桥梁结构监测信息的不完备性等, 因此在桥梁结构有限元模型中, 有限元中的各设计参数与结构响应特征向量之间的映射关系, 难以有效地用函数式表达;桥梁有限元模型修正往往需要解决大量的高维非线性方程, 因此, 在模型修正时需要特别考虑计算的效率和计算精度。利用神经网络进行模型修正是把结构的反应作为一种模式。通过对输入输出数据的学习、训练, 将输入输出的映射关系以神经元间连接权值存储下来。正因为如此, 神经网络具有较强的抗噪和容错能力, 并具有非线性映射能力强, 鲁棒性好的优势。神经网络通过这种学习, 将反问题正问题化, 在模型修正中也有其独到之处。一般说来, 利用神经网络进行模型修正有下面几个主要步骤:

(1) 选择输入的参数和输出的参数 (需要修正的参数) , 根据这些参数来设计神经网络模型, 包括网络的类型、层数和拓扑结构、输入层和输出层神经元个数、隐含层神经元的个数。

(2) 由结构模态正分析获得网络的学习样本和测试样本, 包括为了适应待识别模式的多样性和复杂性, 就必须尽可能多的建立各类参数修正的标准模式。

(3) 将学习样本送入网络进行训练、建立输入参数和修正参数间的映射关系, 在修正的似然尺度上作适当的数学描述。

(4) 将测试样本和其它样本输入网络中进行测试和推广。

(5) 最后将实际测量的响应数据输入网络得到输出的修正参数。

在模型修正中比较常用的神经网络类型主要有前馈型网络、多层感知器网络 (MLP) 、BP神经网络和径向基函数神经网络 (RSF) 等, 以RSF为例。

有限元模型, 设计参数x与结构的响应y的关系可以表示为:

根据实测结构响应数据, 响应y已知, 利用RBF神经网络来逼近, 获得两者之间的非线性映射关系, 便可将模型修正归结为求解参数x的正问题。

首先进行参数敏感性分析, 确定待修正参数在参数的设计空间内选择样本点, 通过有限元模型计算, 获得相应样本的结构特征值将样本归一化处理。在网络的训练阶段, 以不同设计参数条件下的结构特征值作为输入向量, 以参数修正系数作为输出向量, 训练神经网络利用初始设计模型进行检验, 检验合格的RBF网络即可视为f-1最后将实测的各阶频率作为目标值, 输入训练后的网络, 由于RBF神经网络的泛化特性, 可求得设计参数的目标值。