Author(s):
Bernard Basile – Advitam, Inc.
Industry:
Process Industries
Products:
PXI/CompactPCI,
The Challenge:
开宣布结构监测体系，丈量和确认Rion-Antirion大桥在正常作业下、劲风效果下和地震状况时的状况。
The Solution:
使用PAC 对东海大桥以及Rion-Antirion 大桥进行结构监测
“近年来，NI产品在桥梁结构监测范畴有越来越多的使用。本文选取了我国东海大桥和希腊Rion-Antirion大桥的事例，以点代面地展示了NI 产品在桥梁结构监测中的使用。”
近年来，NI产品在桥梁结构监测范畴有越来越多的使用。本文选取了我国东海大桥和希腊Rion-Antirion大桥的事例，以点代面地展示了NI 产品在桥梁结构监测中的使用。东海大桥是我国第一座外海跨海大桥，全长32.5 公里；希腊的Rion-Antirion 大桥全长2883 米，经过四座斜拉塔支撑起长度居国际第二的斜拉桥面。这两座跨海桥梁都成功运用了NI 的PAC 渠道，以多机站方法完结了对桥梁结构的分布式实时监测。
跟着区域经济与工程技术水平的开展，一起为了满意日益增长的交通需求，国际上越来越多的区域开端兴建大型桥梁。据统计，在我国，只是横跨长江两岸的特大桥就有60 余座，并且呈现了多座已建成、在建或处于立项阶段的跨海大桥，如东海大桥、杭州湾大桥、虎门大桥等。这些桥梁设备不但要反抗海水江水的冲击和腐蚀、地震飓风等自然灾害，还要饱尝各种交通工具对桥梁结构形成的缓慢危害。
2007 年8 月到9 月的短短两个月内，就在我国、美国、越南等地产生了四起严重大桥崩塌事端，形成了无法弥补的人员伤亡和经济损失，引发了各国政府和社会对桥梁安全的高度重视。那么，为了防止事端再次产生，能够做些什么呢？或许咱们能从我国东海大桥和希腊Rion-Antirion大桥的结构监测体系中取得一些启示。
为东海大桥量身定制“体检计划”
建成于2005 年的东海大桥是我国第一座外海跨海大桥，全长32.5 公里，从上海南汇区芦潮港跨过杭州湾北部海域抵达浙江嵊泗群岛的小洋山岛。该桥担负着衔接上海市区与深水港纽带的重担，因而需求对桥梁健康状况进行实时监测。监测数据的正确性关于桥梁的评价和研讨尤为重要。但是，要全面监测一座超越30 公里的特大桥梁，不只需求在大桥上多个方位进行数据收集，还需求在每个方位上收集不同的参数，如变形、应力、温度、沉降等，因而整个监测体系需求成百上千个收集通道，这是传统的测验仪器无法完结的。并且因为桥梁结构特别，结构规模广，监测点涣散在遍地，许多监测项目又具有实时性的特色，如地震、飓风、交通事端等，因而各部位监测数据需求十分准确的时刻同步，一旦呈现细小误差，会严重影响桥梁健康的研讨剖析。
东海大桥使用NI 的GPS 同步处理计划同步各个分布式机站
令人欢喜的是，NI PXI渠道和动态信号收集卡的组合十分轻松地处理了通道数方面的难题，在一个PXI机箱中就能够完结超越150个通道的收集，经过为每个作业站装备一个PXI 机箱，能够很好地满意全桥14 个作业站的通道需求。为了完结同步，工程师们选用了NI 根据GPS 信号的同步处理计划。GPS除了可用于全球定位之外，还会不断宣布准确的时刻信号。经过接纳该信号，每个作业站的PXI 收集渠道就会将这个信号作为参阅时钟，整个体系的运转就好像具有了一个“心脏”相同，到达多机站之间同步的要求。在此硬件基础上，工程师运用Labview 及相关软件开发包规划开发了整个同步监测体系，为东海大桥量身定制了一套实时的“体检计划”，能够及时获悉桥梁的健康状况，对各种突发事件做出呼应，以便进行必要的维护作业，然后延伸桥梁的使用寿数。
该体系现在现已悉数开发完结并正式开端运转，对东海大桥的健康安全起着至关重要的效果，得到了业主及相关桥梁研讨人员的必定。
NI 为结构监测供给全方位软硬件支撑
无独有偶，于2004 年完工的希腊Rion-Antirion 大桥也选用了NI PXI 机箱进行结构监测。该桥全长2883 米，跨过柯林斯海湾衔接了伯罗奔尼撒半岛和巴尔干大陆。大桥选用钢索斜拉结构，具有四个斜拉塔，撑起了国际第二长斜拉桥面（仅次于法国的Millau 公路桥）。法国Advitam 公司在四个斜拉塔下别离放置了一个PXI/SCXI 混合机箱，获取各种物理参数的丈量数据。四个机箱经过光纤以太网连至大桥营运大楼内的PC 机。因为这套体系在Rion-Antirion 大桥上的成功使用，Millau公路桥也将建造一套相似的监测体系。事实上，除了PXI 渠道，NI PAC 宗族的CompactRIO 和Compact FieldPoint 也很合适用于桥梁的结构监测，因为它们愈加细巧巩固，本钱也更低，近年来的使用越来越多。在软件方面，根据LabVIEW 渠道，NI 供给了声响与振荡工具包等一系列开发工具，为土木与结构工程师的作业带来便当。
希腊Rion-Antirion 大桥选用PXI-SCXI 混合机箱进行结构监测
除了桥梁健康监测以外，相似的体系也彻底适用于其他一些大型结构项目的健康监测。NI 老练的多机箱同步处理计划关于大型结构项目的分布式监测，有着得天独厚的优势。
就像为了身体健康，咱们需求定时去体检相同，桥梁的健康监测关于防备事端的产生以及延伸桥梁寿数有着无足轻重的效果。NI PAC 渠道协助修建工程师们高效地搭建了东海大桥和Rion-Antirion 大桥的监测体系，为桥梁健康评脉，然后树立了桥梁监测体系的新标准。
