基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)及方法，評(píng)估系統(tǒng)包括若干無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)、基站和監(jiān)控中心。無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)前端采集模塊、第一數(shù)據(jù)處理單元、第一無(wú)線收發(fā)器、第一高增益天線和供電單元?；景ㄈ舾傻诙咴鲆嫣炀€、若干第二無(wú)線收發(fā)器、第二數(shù)據(jù)處理單元和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元。評(píng)估系統(tǒng)采用無(wú)線傳輸方式，避免了現(xiàn)場(chǎng)拉線、布線工作，易于安裝且不影響橋梁的正常運(yùn)營(yíng)。無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)內(nèi)部嵌入疲勞評(píng)估算法，采集的大量原始數(shù)據(jù)會(huì)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部進(jìn)行處理，最終結(jié)果會(huì)發(fā)送到基站，無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大幅度減少，保證了數(shù)據(jù)無(wú)丟失，同時(shí)節(jié)省了能耗。
【專利說(shuō)明】基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種針對(duì)鋼橋結(jié)構(gòu)的疲勞評(píng)估系統(tǒng)及方法，特別涉及一種基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著整體節(jié)點(diǎn)正逐漸在大跨度鋼桁架橋設(shè)計(jì)中被采用，在交通荷載作用下焊接局部的疲勞問(wèn)題日益引起人們的重視。疲勞破壞是焊接鋼結(jié)構(gòu)失效的一種主要形式，失效破壞的特點(diǎn)之一是焊接鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期承受著低于材料屈服點(diǎn)的周期循環(huán)荷載，在一處或幾處產(chǎn)生局部永久性累積損傷，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或發(fā)生完全斷裂。由于這樣的結(jié)構(gòu)的破壞斷裂往往是突然性的，很少具有先期預(yù)兆性，因此帶來(lái)的損失是巨大的。
[0003]引起結(jié)構(gòu)疲勞的內(nèi)因是結(jié)構(gòu)本身特性，外因是作用在結(jié)構(gòu)上不斷變化的動(dòng)荷載，要研究結(jié)構(gòu)的疲勞，首先必須研究作用在結(jié)構(gòu)上的荷載在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的應(yīng)力。
[0004]很多情況下，作用在結(jié)構(gòu)上的荷載是隨時(shí)間變化的，這種加載過(guò)程稱為荷載-時(shí)間歷程。為了記錄橋梁運(yùn)營(yíng)期間的荷載-時(shí)間歷程，傳統(tǒng)的有線檢測(cè)手段通常需要經(jīng)過(guò)繁瑣的拉線、布線工作，造價(jià)昂貴，安裝極其不便，往往影響了橋梁的正常運(yùn)營(yíng)，很難得到橋梁正常運(yùn)營(yíng)階段的荷載-時(shí)間譜。另外，鋼橋桁架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處，由于焊縫較多，形式多樣，有線檢測(cè)手段往往很難在這些關(guān)鍵位置部署多個(gè)測(cè)點(diǎn)，而且每個(gè)測(cè)點(diǎn)大都采用集中式數(shù)據(jù)處理技術(shù)，大量的冗余數(shù)據(jù)都會(huì)集中發(fā)送到評(píng)估中心，往往容易造成系統(tǒng)癱瘓。目前還缺少有效的手段能夠快速的、便捷的對(duì)鋼橋的疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)及方法，滿足安裝便捷，操作簡(jiǎn)單，測(cè)試精度高，不影響橋梁正常運(yùn)營(yíng)等要求。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)，包括若干無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)、基站和監(jiān)控中心。
[0008]所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)前端采集模塊、第一數(shù)據(jù)處理單元、第一無(wú)線收發(fā)器、第一高增益天線和供電單元；所述前端采集模塊包括應(yīng)變計(jì)、惠斯通電橋、可調(diào)放大電路、四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程抗混疊濾波器和數(shù)字輸出接口 ；所述第一數(shù)據(jù)處理單元包括內(nèi)嵌疲勞壽命評(píng)估方法的高性能處理器、大容量存儲(chǔ)器、輸入接口和輸出接口 ；所述前端采集模塊上的所述數(shù)字輸出接口與所述數(shù)據(jù)處理單元上的輸入接口連接；所述數(shù)據(jù)處理單元上的所述輸出接口與所述第一無(wú)線收發(fā)器連接；所述第一無(wú)線收發(fā)器與所述第一高增益天線連接；所述供電單元為所述多個(gè)前端采集模塊、所述第一數(shù)據(jù)處理單元和所述第一無(wú)線收發(fā)器供電。
[0009]所述基站包括若干第二高增益天線、若干第二無(wú)線收發(fā)器、第二數(shù)據(jù)處理單元和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元；所述第二無(wú)線收發(fā)器和所述第一無(wú)線收發(fā)器一一對(duì)應(yīng)，且所述第一無(wú)線收發(fā)器通過(guò)所述第一高增益天線和所述第二高增益天線與所述第二收發(fā)器無(wú)線連接；所述第二無(wú)線收發(fā)器與所述第二數(shù)據(jù)處理單元連接；所述第二數(shù)據(jù)處理單元包括內(nèi)嵌綜合疲勞壽命評(píng)估方法的高性能處理器、大容量存儲(chǔ)器；所述第二數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元與所述監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)連接。
[0010]本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估方法，包括以下步驟:
[0011]I)將若干無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)布置在鋼橋易發(fā)生疲勞的若干焊接點(diǎn)。
[0012]2)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的前端采集模塊采集由外界環(huán)境激勵(lì)所引起的應(yīng)變數(shù)據(jù)，并將應(yīng)變數(shù)據(jù)去除噪聲。
[0013]3)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元將步驟2)濾波后得到的所述應(yīng)變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力歷程。
[0014]4)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元，利用雨流計(jì)數(shù)法計(jì)算外界環(huán)境激勵(lì)下的應(yīng)力幅和其對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)。
[0015]5)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元，利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析，確定外界環(huán)境激勵(lì)下的日均標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力譜。
[0016]6)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)對(duì)應(yīng)焊接節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié),確定焊接節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)S-N曲線。
[0017]7)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元利用Miner準(zhǔn)則計(jì)算焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞壽命，得到評(píng)估結(jié)果。
[0018]8)每個(gè)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)將步驟7)得到的所述評(píng)估結(jié)果通過(guò)無(wú)線發(fā)送至基站，所述基站綜合全部所述評(píng)估結(jié)果對(duì)整個(gè)橋梁進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估，并將所述評(píng)估結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)控中心。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是:
[0020]本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)及方法，采用無(wú)線傳輸方式，避免了現(xiàn)場(chǎng)拉線、布線工作，易于安裝且不影響橋梁的正常運(yùn)營(yíng)；無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)內(nèi)部嵌入疲勞評(píng)估算法，采集的大量原始數(shù)據(jù)會(huì)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部進(jìn)行處理，最終結(jié)果會(huì)發(fā)送到基站，從而保證了無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大幅度減少，一方面保證了數(shù)據(jù)無(wú)丟失，另一方面節(jié)省了能耗；每個(gè)無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)配置多個(gè)應(yīng)變采集模塊，綜合多個(gè)應(yīng)變模塊采集的數(shù)據(jù)，可以利用多種方法推算結(jié)構(gòu)的熱點(diǎn)應(yīng)力，滿足測(cè)試方法多樣性的要求；無(wú)線智能網(wǎng)絡(luò)可同時(shí)采集鋼橋不同結(jié)構(gòu)處的應(yīng)變信息，綜合多個(gè)結(jié)構(gòu)的不同評(píng)估結(jié)果，可以更有效的對(duì)整個(gè)鋼橋疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估；本發(fā)明不僅可以用于鋼橋的疲勞評(píng)估，也適用于長(zhǎng)期受風(fēng)荷載影響的高層建筑的疲勞壽命評(píng)估。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)的前端采集模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖3為本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)的無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖4為本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)的基站結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖5為本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估方法的疲勞算法評(píng)估流程。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)，包括若干無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)、基站和監(jiān)控中心。
[0028]大跨度的鋼橋往往承受著多種外界環(huán)境激勵(lì)，如車載、風(fēng)載、船舶撞擊等，而對(duì)于長(zhǎng)期承受著車載、風(fēng)載這種低于材料屈服點(diǎn)的的周期循環(huán)荷載，容易產(chǎn)生局部的永久性累積損傷，經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或發(fā)生完全斷裂。這樣的結(jié)構(gòu)的破壞斷裂往往是突然性的，很少具有先期預(yù)兆性，然而帶來(lái)的損失是巨大的。
[0029]因此，必須在鋼橋的關(guān)鍵區(qū)域，通常為焊接結(jié)構(gòu)處，布置若干無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)用來(lái)采集荷載在結(jié)構(gòu)處產(chǎn)生的應(yīng)力，并在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部評(píng)估該焊接結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。各個(gè)無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)得出的評(píng)估結(jié)果將以無(wú)線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到基站，基站綜合各個(gè)節(jié)點(diǎn)的評(píng)估結(jié)果后評(píng)估出整個(gè)鋼橋的疲勞壽命。最終結(jié)果會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元以IP網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心人員根據(jù)結(jié)果有針對(duì)性的對(duì)鋼橋進(jìn)行維護(hù)和管理。
[0030]如圖2所示，無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)前端采集模塊、第一數(shù)據(jù)處理單元、第一無(wú)線收發(fā)器、第一高增益天線和供電單元。
[0031]前端采集模塊包括應(yīng)變計(jì)、惠斯通電橋、可調(diào)放大電路、四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程抗混疊濾波器和數(shù)字輸出接口。
[0032]前端采集模塊上的應(yīng)變計(jì)采集由外界荷載引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)變信息，通過(guò)惠斯通電橋轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。此處的電壓信號(hào)非常微小，必須經(jīng)過(guò)可調(diào)放大電路進(jìn)行放大，放大倍數(shù)需匹配模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入要求。放大后的信號(hào)往往還帶有若干噪聲，因此必須利用抗混疊濾波器進(jìn)行濾波，最后通過(guò)數(shù)字接口輸出。四通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以允許外接四個(gè)應(yīng)變計(jì)，這樣可以采用多種方法來(lái)推算焊接結(jié)構(gòu)的熱點(diǎn)應(yīng)力?？删幊炭够殳B濾波器可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定不同采樣率和截止頻率以滿足不同測(cè)試需求。
[0033]第一數(shù)據(jù)處理單元包括內(nèi)嵌疲勞壽命評(píng)估方法的高性能處理器、大容量存儲(chǔ)器、輸入接口和輸出接口。大容量存儲(chǔ)器為32MB FLASH，無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)采集到的應(yīng)變?cè)紨?shù)據(jù)可以預(yù)存儲(chǔ)在FLASH里，經(jīng)過(guò)分析評(píng)估后將結(jié)果直接發(fā)送給基站。一方面保證了無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)量大幅度減少，另一方面避免了多個(gè)節(jié)點(diǎn)的大量數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送給基站(易丟包)。
[0034]第一無(wú)線收發(fā)器采用Zig-bee協(xié)議，滿足在2.4GHz頻段的數(shù)據(jù)通信，且提供16個(gè)通道切換以保證不受其他無(wú)線信號(hào)干擾。
[0035]如圖3所示無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的供電單元為多個(gè)前端采集模塊、第一數(shù)據(jù)處理單元和第一無(wú)線收發(fā)器供電。供電單元采用便攜式電源供電，如大容量鋰電池或者干電池。各無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)均采用低功耗的微型電子元器件，可以滿足長(zhǎng)時(shí)間工作，同時(shí)體積非常小，易于安裝，更換便捷。同時(shí)，各無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)還可以切換處理器工作頻率(13MHz?416MHz)，從而最大限度的節(jié)省能量。
[0036]前端采集模塊上的數(shù)字輸出接口與數(shù)據(jù)處理單元上的輸入接口連接。數(shù)據(jù)處理單元上的輸出接口與第一無(wú)線收發(fā)器連接。第一無(wú)線收發(fā)器與第一高增益天線連接。
[0037]如圖4所述，基站包括若干第二高增益天線、若干第二無(wú)線收發(fā)器、第二數(shù)據(jù)處理單元和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元。第二無(wú)線收發(fā)器和第一無(wú)線收發(fā)器一一對(duì)應(yīng)，且第一無(wú)線收發(fā)器通過(guò)第一高增益天線和第二高增益天線與第二收發(fā)器無(wú)線連接。第二無(wú)線收發(fā)器與第二數(shù)據(jù)處理單元連接。第二數(shù)據(jù)處理單元包括內(nèi)嵌綜合疲勞壽命評(píng)估方法的高性能處理器、大容量存儲(chǔ)器。第二數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元與監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)連接。
[0038]如圖5所示，將本發(fā)明基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估方法編制成代碼嵌入到無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)中，該評(píng)估方法包括以下步驟:
[0039]I)將若干無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)布置在鋼橋易發(fā)生疲勞的若干焊接點(diǎn)；
[0040]2)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的前端采集模塊采集由外界環(huán)境激勵(lì)所引起的應(yīng)變數(shù)據(jù)，并將應(yīng)變數(shù)據(jù)去除噪聲；
[0041]3)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元將步驟2)濾波后得到的所述應(yīng)變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力歷程。通?？梢酝ㄟ^(guò)乘以材料的彈性模量來(lái)完成，公式如下，
[0042]σ = E* ε
[0043]其中σ為應(yīng)力，ε為應(yīng)變，E為材料的彈性模量。
[0044]4)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元，利用雨流計(jì)數(shù)法計(jì)算外界環(huán)境激勵(lì)下的應(yīng)力幅和其對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)；
[0045]5)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元，利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析，確定外界環(huán)境激勵(lì)下的日均標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力譜；
[0046]6)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)對(duì)應(yīng)焊接節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié),確定焊接節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)S-N曲線,公式如下，
[0047]N*Sm = K0* Λ d
[0048]其中Ktl, Λ，m，d均為常數(shù)，S為應(yīng)力幅，N為對(duì)應(yīng)的疲勞發(fā)生條件下的循環(huán)次數(shù)。
[0049]7)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元利用Miner準(zhǔn)則計(jì)算焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞壽命，得到評(píng)估結(jié)果，公式如下，
F =-?-
[0050]365* Y
,Ni
[0051]其中Ili表示利用雨流法計(jì)算出來(lái)的第i個(gè)應(yīng)力幅的循環(huán)次數(shù)，Ni表示根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)S-N曲線獲得的同等應(yīng)力幅疲勞發(fā)生條件下的循環(huán)次數(shù)，對(duì)于大量的小于Stl的應(yīng)力幅值，需要乘以衰減因子X(jué)i, Xi可以根據(jù)如下公式獲得，
[0052]Ai = (SiZS0)2, Si < S0
[0053]λ i = I，Si 彡 S0
[0054]其中S。為焊接節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力閥值。
[0055]8)每個(gè)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)將步驟7)得到各個(gè)無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的的評(píng)估結(jié)果通過(guò)無(wú)線統(tǒng)一發(fā)送至基站，基站綜合全部所述評(píng)估結(jié)果對(duì)整個(gè)橋梁進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估，最終評(píng)估結(jié)果會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元以IP訪問(wèn)方式傳送至監(jiān)控中心，供運(yùn)營(yíng)管理部門參考。
【權(quán)利要求】
1.基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，包括若干無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)、基站和監(jiān)控中心； 所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)包括多個(gè)前端采集模塊、第一數(shù)據(jù)處理單元、第一無(wú)線收發(fā)器、第一高增益天線和供電單元；所述前端采集模塊包括應(yīng)變計(jì)、惠斯通電橋、可調(diào)放大電路、四通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程抗混疊濾波器和數(shù)字輸出接口 ；所述第一數(shù)據(jù)處理單元包括內(nèi)嵌疲勞壽命評(píng)估方法的高性能處理器、大容量存儲(chǔ)器、輸入接口和輸出接口 ；所述前端采集模塊上的所述數(shù)字輸出接口與所述數(shù)據(jù)處理單元上的輸入接口連接；所述數(shù)據(jù)處理單元上的所述輸出接口與所述第一無(wú)線收發(fā)器連接；所述第一無(wú)線收發(fā)器與所述第一高增益天線連接；所述供電單元為所述多個(gè)前端采集模塊、所述第一數(shù)據(jù)處理單元和所述第一無(wú)線收發(fā)器供電； 所述基站包括若干第二高增益天線、若干第二無(wú)線收發(fā)器、第二數(shù)據(jù)處理單元和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元；所述第二無(wú)線收發(fā)器和所述第一無(wú)線收發(fā)器一一對(duì)應(yīng)，且所述第一無(wú)線收發(fā)器通過(guò)所述第一高增益天線和所述第二高增益天線與所述第二收發(fā)器無(wú)線連接；所述第二無(wú)線收發(fā)器與所述第二數(shù)據(jù)處理單元連接；所述第二數(shù)據(jù)處理單元包括內(nèi)嵌綜合疲勞壽命評(píng)估方法的高性能處理器、大容量存儲(chǔ)器；所述第二數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換單元與所述監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)連接。
2.基于無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)的鋼橋疲勞壽命便攜式評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將若干無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)布置在鋼橋易發(fā)生疲勞的若干焊接點(diǎn)； 2)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的前端采集模塊采集由外界環(huán)境激勵(lì)所引起的應(yīng)變數(shù)據(jù)，并將應(yīng)變數(shù)據(jù)去除噪聲； 3)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元將步驟2)濾波后得到的所述應(yīng)變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力歷程； 4)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元，利用雨流計(jì)數(shù)法計(jì)算外界環(huán)境激勵(lì)下的應(yīng)力幅和其對(duì)應(yīng)的循環(huán)次數(shù)； 5)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元，利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析，確定外界環(huán)境激勵(lì)下的日均標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力譜； 6)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)對(duì)應(yīng)焊接節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)，確定焊接節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)S-N曲線； 7)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)上的第一數(shù)據(jù)處理單元利用Miner準(zhǔn)則計(jì)算焊接節(jié)點(diǎn)的疲勞壽命，得到評(píng)估結(jié)果； 8)每個(gè)所述無(wú)線智能節(jié)點(diǎn)將步驟7)得到的所述評(píng)估結(jié)果通過(guò)無(wú)線發(fā)送至基站，所述基站綜合全部所述評(píng)估結(jié)果對(duì)整個(gè)橋梁進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估，并將所述評(píng)估結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)控中心。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK104266921SQ201410562432
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】都思丹, 陳紅梅, 沈慶宏 申請(qǐng)人:南京嘉視信電子有限公司, 南京金曉電子信息有限公司