寧安鐵路橋長江大橋健康監(jiān)測——鐵路橋最全面的監(jiān)測方案
1 項(xiàng)目概況 安慶長江大橋是南京至安慶城際鐵路和阜陽至景德鎮(zhèn)鐵路的重要組成部分，大橋西側(cè)位于安慶市長風(fēng)鄉(xiāng)，東側(cè)位于池州市晏塘鎮(zhèn)。鐵路橋?qū)幇簿€設(shè)計(jì)行車時速為250公里/小時，阜景鐵路設(shè)計(jì)行車速度160公里/小時，預(yù)留200公里/小時條件。
安慶長江大橋主橋采用雙塔鋼桁斜拉橋方案，全長1363m。主梁為三片朱桁的鋼桁架結(jié)構(gòu)，主塔采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋面以上為倒Y形，橋面以下內(nèi)收為鉆石形，塔高300m，斜拉索為空間三索面，立面上每塔兩側(cè)共18對索，全橋216根索。
橋梁結(jié)構(gòu)圖
為了驗(yàn)證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，檢驗(yàn)橋梁工程施工質(zhì)量的可靠性，需要搭建一套完整的監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測橋跨結(jié)構(gòu)在實(shí)際荷載下的工作狀態(tài)，評價其在設(shè)計(jì)使用荷載下的工作性能。同時本監(jiān)測項(xiàng)目也為建立橋梁維護(hù)管理檔案提供動力學(xué)參數(shù)。分析橋梁結(jié)構(gòu)的安全狀況、評價其承受靜、動態(tài)荷載的能力和結(jié)構(gòu)的安全可靠性，為運(yùn)營及管理決策提供依據(jù)。
2 監(jiān)測系統(tǒng)組成
2.1 監(jiān)測內(nèi)容
該項(xiàng)目使用數(shù)臺INV3062V 24位分布式數(shù)據(jù)采集儀，監(jiān)測包括振動、索力、位移、溫度、速度、傾角、風(fēng)速風(fēng)向等項(xiàng)目在內(nèi)的數(shù)十路信號。現(xiàn)場安裝如下圖所示。
儀器箱現(xiàn)場安裝圖
現(xiàn)場安裝細(xì)節(jié)圖（風(fēng)速風(fēng)向、大氣溫濕度、傾角、水準(zhǔn)儀等）2.2 云智慧監(jiān)測平臺
該監(jiān)測系統(tǒng)是一套完全基于局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的大型監(jiān)測和測量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)----DASP-MTS。可實(shí)現(xiàn)對多臺動靜態(tài)信號測量儀器進(jìn)行統(tǒng)一管理，且可以最大程度地解決遠(yuǎn)程監(jiān)控的問題，操作人員可在任意場所（如辦公室、家庭、旅途中）實(shí)時掌控系統(tǒng)中的各種監(jiān)測量。
DASP-MTS監(jiān)測系統(tǒng)非常適合于對大型場區(qū)的機(jī)械設(shè)備、風(fēng)能機(jī)組、采礦設(shè)備以及橋梁、鐵路等，監(jiān)測量則涵蓋振動、噪聲、應(yīng)變、轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、風(fēng)速、載荷等各種動靜態(tài)信號。DASP-MTS是基于先進(jìn)的采集器/服務(wù)器/瀏覽器架構(gòu)，在該網(wǎng)絡(luò)中可接入多臺具有網(wǎng)絡(luò)接口的INV3062系列智能數(shù)據(jù)采集器，一臺或多臺服務(wù)器，以及若干客戶端設(shè)備。如下圖所示：
云智慧監(jiān)測系統(tǒng)框架圖
寧安鐵路橋長江大橋健康監(jiān)測主界面
該套監(jiān)測系統(tǒng)特色如下：
（1）可通過組態(tài)圖或列表，實(shí)時查看各測點(diǎn)的數(shù)據(jù)及報(bào)警信息；
（2）可詳細(xì)列出監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測參數(shù)以及其在整個橋梁上的分布狀態(tài)；
（3）可遠(yuǎn)程控制各采集儀參數(shù)設(shè)置，包括采樣參數(shù)、通道參數(shù)等；
（4）通過“實(shí)時波形”功能，可實(shí)時查看現(xiàn)場數(shù)據(jù)情況，掌握現(xiàn)場狀況；
（5）可通過“歷史趨勢”功能，掌握某個監(jiān)測量隨時間變化的變化趨勢，用于研究被測結(jié)構(gòu)的特性；
（6）可通過“報(bào)警查詢”功能，掌握某個監(jiān)測量在規(guī)定時間段內(nèi)有無超出預(yù)警值，并記錄超出預(yù)警值的時刻和量值，方便迅速排查原因，找到解決措施；
（7）可通過“數(shù)據(jù)分析”功能，在云端對時域數(shù)據(jù)進(jìn)行各種譜分析；
（8）可通過“數(shù)據(jù)報(bào)表”功能，自動生成規(guī)定格式的“日報(bào)”、“周報(bào)”。
3 系統(tǒng)維護(hù)
因所有監(jiān)測設(shè)備均在戶外，需對設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)以保證其正常運(yùn)行。不同的設(shè)備需采取不同的維護(hù)措施，具體措施此處不贅述。
4 項(xiàng)目總結(jié)
寧安鐵路橋長江大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)月一直處于穩(wěn)定在線的工作狀態(tài)，系統(tǒng)具有以下特色：
（1）基本包含了橋梁監(jiān)測所有測試量，通過本項(xiàng)目可實(shí)時反映橋跨結(jié)構(gòu)在實(shí)際荷載下完整的工作狀態(tài)；
（2）用到了大量的數(shù)字量與模擬量傳感器，同時呈現(xiàn)在云智慧監(jiān)測平臺上，對平臺的兼容性與穩(wěn)定性提出了很高的要求；
（3）本系統(tǒng)是基于云智慧框架的監(jiān)測系統(tǒng)，不僅可遠(yuǎn)程查看現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)，而且可以遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場采集設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)，查看歷史數(shù)據(jù)、歷史趨勢，在線分析等功能，完全實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算、云存儲、云分析，真正達(dá)到了“坐在家里”就能監(jiān)測的效果。