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橋梁結構監測:基於毫米波(bō)雷達的橋梁(liáng)拉索索力的監測
更新時間:2024-12-02 15:57
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毫米波雷達(dá)在橋梁結構監測(cè)拉索索力測試中有強大的應用,而傳統的(de)拉索索力監測通常采用索力計和(hé)加速(sù)度傳感器的方法(fǎ)進行監測。根據毫米波雷達測試拉索索力的原理(lǐ)和有技術優勢,該技術同樣可以實現拉索索力的(de)健(jiàn)康(kāng)監測。索力監測的原理毫米波雷達測(cè)試索力(lì)的方法原理也是基於頻率法來實現拉索索力的測(cè)量,頻率法測試的原理決(jué)定了其對短索測試精(jīng)度相對較低。毫米波雷達測試拉索索力屬於非(fēi)接觸(chù)式測量,測(cè)試時不(bú)需要在拉索(suǒ)上安裝反射裝置;而采用傳統(tǒng)的振(zhèn)動法測試索力則需要在拉索上安(ān)裝加速度傳感器。

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毫米波雷達是基於幹涉測量技術實現測試斜拉橋(qiáo)、懸索橋(qiáo)和吊杆拱橋等(děng)線纜體係橋梁拉索、吊杆受力狀態的一款檢測設(shè)備。橋梁(liáng)結構監測過程的測量時,微(wēi)波雷達發射微(wēi)波信號,遇到拉索後反射回來,得到相位變化;通過不斷發射、反射得到一(yī)係列變化相位,從而計算出拉索的振動變(biàn)化位移,經過快速傅立葉變換(FFT),得到頻域特征值。位移時程曲線經過時頻變換計算出振動頻率或倍頻特征,從而計算拉索索力。

毫米波雷達測(cè)試(shì)是利用電磁(cí)波的原理,電磁(cí)波對於拉索索體反(fǎn)射的信號能量較強,而對於(yú)拉(lā)索索體(tǐ)采用HDPE等材料(liào)的信號反射較弱,換句話來說電磁波可以穿透索體護套而直(zhí)接反射索體的信號,這也是采用(yòng)該方法無(wú)需在拉索上安設發射(shè)裝置的主要原(yuán)因。電磁波的這種特性(xìng)也(yě)就決定(dìng)了其能準確測(cè)試拉索索體的振動的動位移(yí)信號,這樣就能準確進行(háng)頻率的測試。因此毫米波雷達測試拉索索力的適用範圍要廣,其不但能對(duì)長索進行測試也能(néng)對相對較短的拉索或吊杆進行測試。

毫米波雷達對(duì)拉索(suǒ)索(suǒ)力的監(jiān)測(cè)原理同索力(lì)的檢(jiǎn)測原理相同,是(shì)利用毫米波雷(léi)達索力監(jiān)測儀(yí)對拉索的振動進行測試,將拉索動位移曲線進行傅裏葉(yè)變化得到拉索振動的基頻或頻差,利用頻率法計算拉索(suǒ)的索力。在進行毫米波雷索(suǒ)力監測儀對拉索進行監測時,不僅可以對拉索索力進行監測,還可以根據拉索動位移來判(pàn)斷拉索(suǒ)是(shì)否存在異常振動。對拉索索力監(jiān)測時,雷達設備安裝(zhuāng)在(zài)合適的位置,當多根拉索位於雷達波束角覆蓋的(de)扇形區域內同樣可以實(shí)現對多根拉索索力的同時監測。在對拉索索力進行監測時,毫米波雷達(dá)監測儀通常通過安裝立柱來安裝監測設備。安裝立柱則通過法(fǎ)蘭與主梁(liáng)進行固定,雷達則(zé)安裝在立柱頂部(bù),雷達底座則安裝在立柱上,雷達底座可(kě)以調節角度使其能實現多多根(gēn)拉索的監測(cè)。

由於毫米波雷達對於塑料具有穿透(tòu)性,為保護雷達檢測設備在其安(ān)裝在立柱上並調好角(jiǎo)度(dù)後,在雷達外安裝塑料保護罩。在安裝塑料保護罩之前應將測試對準雷達覆蓋範圍內的多根拉索,確定每根拉索的距離相後對雷達進行(háng)調試(shì)使其具有較好的信噪比。監測雷達輸出的是數字信號,可以通過WIFI或4G將數據上傳至監控中心或雲平台。

中交路橋科技結合多(duō)年行業先進經驗,融合數字經濟和國家安全體係發(fā)展需(xū)求,構建“智能(néng)監測、科技領先、智慧城市(shì)、數(shù)字賦能”的品牌戰略,形成了工程檢測、城市安全監(jiān)測、數字化研發(fā)運(yùn)維(wéi)三大業務板(bǎn)塊。公司技術(shù)實力雄厚,當前擁有一支高素質工程醫生團隊,囊括了鐵道工程、城市道路與公路、橋梁工程、隧道工程、建(jiàn)築工程、水利工程、工程物探、安全技術、電力、信號、集成電路、智能科學等專業。公司試驗、檢測(cè)、監測儀器設備齊全,用於試驗檢測、測繪的(de)儀器設(shè)備共計(jì)千餘套,為試驗(yàn)檢測、監測數據的科學、準確提供了硬件保證。

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