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cris914 发表于 2014-8-4 12:37:52 |显示全部楼层 |          |
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铁路线桥隧沉降在线监测系统4 c  R* ]! z* U" x! D% M6 {

- N% W* k: ~7 N应用范围:路基沉降、桥梁墩顶沉降、主桥挠度以及过度段的沉降监测。2 N+ T5 j, L" R1 l
: s7 J0 \7 h; z/ d( c' F
1.        路基沉降, z; K% T! S( X* `) T  d) Y, V+ y: K
目前监测手段
" B3 c! u! o5 D1、水平仪、全站仪;5 D2 p6 ~8 N( ^5 r, m
2、静力水准仪(压差式、连通管原理);& D" v* j, d& y
3、分层沉降计;
+ B$ C. Y/ Z+ l) S4、钢轨爬行传感器(结构体沉降(挠度)传感器)
5 a5 }) [! l, L& ~4 O# O各种方法优缺点:' o3 q, K  @' M6 ~1 Z
1.        水平仪、全站仪:一般是人工定时观测,不能实现自动监测。目前有自动监测机器人,但是造价较高,监测点数受限。由于机器价值较高,一般要有专门的监测用房。由于其自身结构因素,环境参数影响较大。
, p; `, h0 ?8 x+ |% ?' ^, C2.        静力水准仪(压差式、连通管原理):连通管原理,有贮水箱、连通管和静力水准仪主机构成。由于储水箱体积远远大于主机,连通管一般需要很长几百米到上千米,管子的长细比较大,毛细现象不可忽略。由于该传感器的结构和贮水箱、连通管和静力水准仪主机的材料不一致,受温度、湿度等环境因素较大。测量结果不尽人意。但原理简单、让人感觉可靠,目前应用较多。可真正运行可靠地成功案例不多。
1 _% h+ Q& f$ m2 N3.        分层沉降计:该仪器安装时需要把连接法兰用砂浆浇筑到基岩上和被检测表层。该方法施工难度较大,施工费用较多,传感器成活率低,传感器稳定性较差。
9 W8 @- Z& D6 D- u2 @4.        钢轨爬行传感器(结构体沉降(挠度)传感器):用光电图像法来检测钢轨的爬行、路基沉降或结构体的形变。在被测点做好标记(可以用如红漆标记等物理方法,也可以采用发光管标记)。将测量仪器固定在距离被测点有一定距离的不动的基准点,光电成像系统连续对被测点标记位置拍照。标定每个像素所代表的标记点(测量点)处位移量后,通过图像分析系统对图像中被测点的标记点(测量点)进行记录、比较,进而计算得出被测点的变化量。# O: d6 Y' g7 E, Y0 U) e" ]6 g; V' {
     
4 N* @" |+ Z; Q8 b& ]4 ^# {
1 @# ~6 c' a* R6 T0 W                        图1   结构示意图
  [- N* V9 }( ]该方法由于安装距离不是太远,基本不受温度、湿度等外界环境影响。系统原理直观、可靠,稳定性和精确性都高于其他方法。
+ T" r: |. x- B+ D0 D3 {% `2.        桥梁墩顶沉降5 F4 b8 O4 \: s! |
1、        水平仪、全站仪;6 w8 E6 @  G* @1 x+ r$ t3 r
2、        静力水准仪(压差式、连通管原理);
& K! {# M) D3 e9 |- Q% K3、        钢轨爬行传感器(结构体沉降(挠度)传感器); B% ]7 }9 E/ @1 Z) [  w* D
3.        主桥挠度
5 [6 [7 C) s9 f& {) Y目前监测手段1 {1 S: h  ~0 J
1.        水平仪、全站仪;7 U% X" y+ S2 {  k, d1 T2 R
2.        静力水准仪(压差式、连通管原理);: a& Q+ P; Y. L( _2 [' C
3.        拉线式(拉钢丝)挠度仪;
$ n" ?( W6 I* |; F1 A1 }" G$ y4.        桥梁挠度检测仪;
  W5 z. R+ K: C4 r9 `: e* y5.        钢轨爬行传感器(结构体沉降(挠度)传感器);1 V: T' @) w; H0 T
6.        振弦式应变传感器;0 i$ x1 a: Z" k0 o8 B7 W7 W
7.        FTYB-3000型桥梁应变传感器;: N& R! e) ]9 H# C  Y5 [) ~$ V
8.        拾振器
; ^0 K- Y( [; E7 ^- y/ h5 m0 {5 S4 E
各种方法优缺点:5 A; I0 L) P+ W
1.        拉线式挠度仪;该仪器精度受钢丝抖动等影响较大,精度较低,参数不可靠。目前国内分两种,一种光电图像式测量的拉钢丝仪器,一种是通过钢丝拨动编码盘,通过角度换算出挠度。第二种钢丝拨动式,钢丝变形严重,误差特别大。. {6 e. t. u) |
2.        桥梁挠度检测仪,该仪器是做桥检时的专用仪器,是便携式检测仪器,不适合长期监测。由于结构复杂当温度、湿度等环境变化时数据偏差较大。一般都是13487或u口设备,数据处理量较大,无法实现远程传输。
$ i8 G8 y+ {) ~! k! h4 g3 f( a3.        振弦式应变计,原理是利用张紧的钢丝的振动频率来反映材料的变化,这种传感器测量实时性较差,需要复杂昂贵的数据采集仪。由于任何张紧材料都有蠕变现象,随着时间推移,这种传感器钢丝会张力发生改变,导致这种原理的传感器需要每个3-6个月返厂校准一次。所以这种仪器也不适合长期监测。* v; m  t8 V" f5 K3 E0 k
4.        FTYB-3000型桥梁应变传感器;原理采用镍锰合金磁迹位置编码技术研制而成,是一种利用磁轨迹非线性编码技术完成对被测物体直线位移的专用测量数码传感器。该传感器是智能数字型的,不需要采集仪。功耗小于5ma电流,性能稳定。方便太阳能电池供电,适合长期监测。5 W6 \& i0 i5 V- v/ D7 ^
5.        拾振器,原理通过震动加速度换算出桥梁的挠度变形,一般只能测出动挠度,不能测量结构体的永久变形。目前国内市场上最可靠的是地震局工程力学研究所(工力所)产品。可是他们产品需要专用采集仪,他们采集仪价格昂贵,体积庞大,功耗大,工业防护等级低,数据接口usb,数据量庞大。适合桥检现场使用,不适合长期监测。目前我公司根据长期监测的需要开发出一款适合长期监测的、低功耗、高防护等级的拾振器采集模块。
+ w5 I7 i+ w1 P
$ b9 W- |+ s$ a/ ^# G4.        过渡段的沉降监测& v; f: r; Z1 X/ {: r7 a& b; K
目前监测手段
: j6 u5 u$ ~- b/ n* |5 c9 ]1.        水平仪、全站仪;: ~! d) h* k: K# ~0 i! N7 c$ @
2.        静力水准仪(压差式、连通管原理);; M1 `& q' J" Y7 \- Y9 ?7 o
3.        分层沉降计;7 I, H, R4 K1 w+ z
4.        钢轨爬行传感器(结构体沉降(挠度)传感器)
! b7 [" t; P6 h  k0 z目前建议方案/ V  Q0 P; r1 N0 m9 T! V; I" k! x
    路基沉降、桥梁墩顶沉降、主桥挠度以及过度段,沉降指标都可以采用“钢轨爬行传感器(结构体沉降(挠度)传感器)”,其中挠度可以用“FTYB-3000型桥梁应变传感器”,隧道沉降用“激光位移传感器”。, h! @( _, M) y
* `+ [, M: R! I0 B: X
如有需要请联系北京飞拓信达激光技术有限公司 刘经理 电话:18611233750
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