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      从90年代起,美国、英国、德国、澳洲、日本等国的知名研究机构和公司就开始利用GPS接收机进行桥梁安全健康应用状态监测,对包括悬索桥、斜拉式箱梁桥、钢结构大桥等不同桥梁进行监控测试,取得了诸多成果。
      以日本研究机构的测试结果为例,利用高精度GPS接收机对世界上单跨跨径最大的明石大桥(主跨1991m,全长3910m)进行监测,测试发现,在最大风速时,主跨中央的钢桁梁顶部的平均水平位移为5.17m,振幅为0.78m;桥塔顶端主缆温度与主跨中央的竖直位移的关系为-6.87cm/degree,监测结果与理论分析和加速度计的结果相符合,证明GPS可进行厘米级监控。
      我国在2000年即开始出现利用GPS进行桥梁监控的应用案例,2000年5月首先在广州虎门大桥启动GPS安全监测系统,这是国内首次应用GPS技术进行悬索桥等特大型桥梁的实时位移监测。在大桥上共布设12个GPS监测点,分别在桥面的中点、四分之一、八分之一处两侧对称安置两个监测点,在东西桥塔的塔上横梁中点处各安置一个监测点,得出虎门大桥的一阶竖向振动频率为0.1345Hz,二阶竖向振动频率为0.1704Hz,同有限元计算结果一阶竖向振动频率介于0.1117~0.1567Hz,,二阶竖向振动频率为0.1715Hz相当。在香港青马大桥、东海大桥、山东滨州黄河公路大桥、山东东营黄河胜利大桥等都有较为典型的应用,并取得了较好的应用效果。

     


      基于北斗卫星导航系统的桥梁监测系统是一套实时监测系统,主要由三个子系统组成。
      这三个系统分别是:(l)北斗测量系统;(2)通信网络系统;(3)信息处理和控制系统(监测中心)。用户根据不同的授权,可以通过Internet 或Intranet 的Web页面登陆系统,实现相应的功能操作。其硬件包括:高精度基准站接收机、测站接收机(其中包括天线和接收器),测站接驳站,信息收集总控制站,光纤网络,服务器系统等。
      基准站(以下简称基站)上的高精度接收机跟踪其视场内的所有卫星,在监测站(以下简称测站),高精度接收机接收来自卫星的信号和来自基站的信息(同个卫星),进行RTK实时差分处理,获得测站的三维坐标,并以一定的速率发送到监控中心。
      通信网络根据现场通视、通电情况、传输距离、传输速率、施工难度等不同条件,可以选择有线或无线两类传输方式,以一定的采样率(如1~20Hz)实时地将基站接收机获得RTCM数据传输到测站,并将测站数据传给监测中心。
      监测中心接收各测站的监测结果,并通过数据处理软件进行的处理与分析,可以得到结构在特定方向上的位移、旋转角等参数,所有这些位移信息被保存到数据库中,以便为进行进一步的安全评估提供依据。

     

    主要功能:
    1. 图形化友好用户界面,三维图形监测;
    2. 多监测点24小时不间断实时监测,每秒一帧输出;
    3. 能根据实时采集的数据计算库区的调洪高差、安全高差,并做出预警;
    4. 对历史数据进行智能分析,并模拟形变状态在一定时间段内的发展趋势,提出预警;
    5. 用户自定义多形式预警;
    6. 视频监测。对监测点周围情况进行视频监测,可及时发现监测点周围的异常情况;
    7. 支持GPRS和有线通讯网络,实现数据远程传输。

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