桥梁结构健康状态声发射监测系统

桥梁结构健康状态声发射监测系统

   声发射技术作为桥梁结构健康状态监测的新方法，已经在德国开始应用于桥梁预应力钢筋的断裂监测和缺陷定位，目前德国Vallen公司正在进行的桥梁监测的项目有二十几个。这是一种真正实时的预应力钢筋断裂监测方法，这种方法可以实现一天24小时365天自动监测，监测人员可以在现场或办公室，实时的查看监测数据并对有问题的地方进行处理。作为一种长期监测的方法，除了桥梁监测，也可用于其他大型结构的监测，如石油石化的塔器、海油平台上的结构、港口的起重机械、大型游乐设施等。

一套系统可以实现多种监测

德国Vallen公司可以提供多种监测技术于一体的整套监测系统的解决方案，包括数据采集、数据分析、数据的传输和存储等。软件兼容第三方采集系统采集的数据，可以根据客户的需要增加或定制相应的监测模块。

特点：

• 桥梁运行中实现监测；
• 监测已知或隐藏的缺陷并实现定位；
• 全天24小时监测；

• 提前预警，降低风险，减少维护管理成本；

• 一套系统可以集成各种类型传感器采集的数据；
• 传感器自检：传感器自动检测，包含传感器系列号、耦合状态等信号；
• 自动化管理：软件自动执行预设的任务，如定期打开数据文件、出具报告、输出报警等；
• 云平台：网页服务器；
• 远程控制：可以在任何有网络的地方对监测系统进行控制。

德国Vallen公司声发射监测系统主要由多通道AMSY-6声发射采集系统、全天候传感器、自动化管理软件和云数据平台组成。

德国Vallen公司声发射监测系统组成示意图

多通道AMSY-6声发射采集系统

   多通道AMSY-6声发射采集系统是德国Vallen公司根据40多年的数字电路的设计和制造经验，采用最新的电路、电子元器件设计并制造的性能优越的声发射系统，该系统已经过市场的验证，可以满足各种科研、检测和监测的需求。根据不同的对象可选择的主机箱有4通道、12通道和38通道，需要更大的通道数也可以将这三种主机箱灵活组合，最大可组合到254个通道。采用外置计算机设计，用户可根据实际情况灵活选择计算机，同时也方便计算机的日常维护和升级。

主机防护箱

德国Vallen公司提供定制化的主机防护箱，主机防护箱内包含：

• 坚固的工业计算机：数据采集，数据分析和数据存储；
• 冗余电源：24V直流或220V交流；
• 电源插座：用于其他设备供电；
• 数据存储/备份系统：额外的固态硬盘用于数据备份；
• 互联网路由器；
• 全球移动通讯系统：用于发送短信；
• 制冷制热系统：确保防护箱内保持合适的温度；
• 不间断供电电源
• 防护等级：IP54，防尘、防水

传感器

VS30-SIC-V2-0dB               SHM-MP1

   监测用的声发射传感器必须满足整个监测期间全天候工作要求，能抵抗各种极端的环境条件，如下雨或潮湿，高温或严寒等。Vallen公司专门设计了特殊的桥梁健康状态监测信号采集模块用于满足各种条件下的声发射监测，VS30-SIC-V2-0dB和SHM-MP1都可用于桥梁的长期监测。SHM-MP1与常规的声发射传感器相比有所不同，由一个PRT模块和两个声发射传感器组成，通过其中一个传感器发射脉冲信号来验证接收传感器的耦合状态和工作状态，以保证监测工程长期的有效性和可靠性。

软件

   Vallen自动化管理软件是监测系统中的核心软件模块。该软件主要可以实现数据采集、数据分析（可视化）、报警处理、数据通信和数据存储。操作人员可以自定义需要完成的任务，如传感器耦合状态的验证、数据存储和上传到云平台、超过预设门槛的报警和报警处理方式等。

云平台

   云平台是德国Vallen公司推出的云端访问平台，主要用于声发射长期监测的数据查看，用户可以在有网络的任何位置查看监测的数据和结果，真正实现了声发射监测数据的实时性和有效性。

前端由德国Vallen公司声发射系统采集数据并上传到云服务器，用户通过可自定义显示内容的云端数据平台对数据进行查看。定义的内容有声发射特征参数图，如幅值与时间的经历图、能量与时间的经历图和定位图等，图形形式有柱状图、点状图、线状图等。该平台可兼容电脑和智能手机，可以*.CSV格式和*.png格式导出数据。

云平台整体布局图

云平台局部详细分布图