傳統(tǒng)檢測技術(shù)的橋梁結(jié)構(gòu)檢測由于需要進(jìn)行傳輸線纜的布設(shè)，往往造成工作量大、干擾因素多等諸多不便?；跓o線技術(shù)的橋梁智能監(jiān)測技術(shù)，在無線收發(fā)模塊以及移動技術(shù)成熟之后，豐富了橋梁測試技術(shù)。無線傳感測試以及無線傳輸?shù)燃夹g(shù)給橋梁檢測帶來了更多便利。智能無線技術(shù)在橋梁檢測中主要用到無線傳感器的智能監(jiān)測技術(shù)以及無線采集系統(tǒng)。
一、無線技術(shù)的智能檢測概述
智能檢測系統(tǒng)一般包括傳感器、無線數(shù)據(jù)傳送模塊、中心管理、數(shù)據(jù)收集器以及相應(yīng)的軟件設(shè)備共同組成，這五個模塊是智能檢測系統(tǒng)的技術(shù)核心部分，五個部分缺少任何一個都不能夠?qū)崿F(xiàn)智能檢測的功能。無線傳輸技術(shù)應(yīng)用于橋梁檢測首先開始于 20 世界 90 年代中后期，完整的集成橋梁檢測系統(tǒng)是由美國斯坦福大學(xué)研發(fā)的。在橋梁檢測的無線電通信應(yīng)用中，根據(jù)無線電組網(wǎng)方式的不同，目前主要劃分成兩類，一類是以局域網(wǎng)為基礎(chǔ)的無線電通信橋梁檢測技術(shù)，另一類是基于公用網(wǎng)路的無線電通信橋梁檢測技術(shù)。
二、橋梁智能檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用
1、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)管理
數(shù)據(jù)采集是橋梁智能檢測系統(tǒng)的起點，同時也是整個系統(tǒng)的核心部件?；跓o線數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)管理的構(gòu)成主要包括數(shù)據(jù)傳感器，無線網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三個重要部分。傳輸技術(shù)的橋梁智能檢測的基本原理：利用數(shù)據(jù)傳感器感應(yīng)橋梁的各項參數(shù)形成信號數(shù)據(jù)，經(jīng)由無線信號發(fā)射把這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行儲存，然后通過數(shù)據(jù)管理進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取和處理分析。
由于橋梁檢測設(shè)計的參數(shù)種類較多，傳統(tǒng)的有線橋梁檢測系統(tǒng)因為應(yīng)用的傳輸網(wǎng)線連接各個數(shù)據(jù)采集設(shè)備的形式，這項為了實現(xiàn)橋梁測試點與點，面與面之間的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離通信交流就需要大量的設(shè)備。傳統(tǒng)形式的數(shù)據(jù)采集與管理就會出現(xiàn)許多的問題，這些問題主要表現(xiàn)為以下兩種：第一，因為距離遠(yuǎn)、參數(shù)繁瑣、設(shè)備多，大量的通信電纜是保證采集數(shù)據(jù)正常傳輸?shù)囊粋€必要條件。這種情況下會產(chǎn)用較多的時間和設(shè)備，投入大量的人員和資金，而且數(shù)據(jù)傳輸容易受外界物理條件的影響，比如空氣的溫度和濕度等。第二，大量的通信電纜也帶來了管理的困難和通信數(shù)據(jù)可靠性差的問題，同時需要預(yù)設(shè)大量的空間以備電纜鋪設(shè)使用?；跓o線的橋梁檢測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集和管理端相比于傳統(tǒng)的電纜通信橋梁檢測來講具有傳輸方便、占用空間小、適應(yīng)性較強、自動組網(wǎng)方便、線損率較少、數(shù)據(jù)傳輸可靠性較大的優(yōu)點。
2、無線傳感器組網(wǎng)
橋梁檢測系統(tǒng)中的傳感器不僅僅包括數(shù)據(jù)采集的功能，同時它還是集傳感、數(shù)據(jù)加工、傳輸為一體的獨立系統(tǒng)。無線傳感器組網(wǎng)就是把這些獨立的系統(tǒng)單元以隨機的形式隨機布置，構(gòu)成一個個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。這些由隨意布置的無線傳感器節(jié)點能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)點與節(jié)點之間的無線通信，通過自我網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，每個節(jié)點都能夠獨立的對分布在其周圍的橋梁環(huán)境和數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，這些數(shù)據(jù)主要包括，橋梁的溫度、濕度、速度等等。無線傳感器組網(wǎng)的應(yīng)用對于橋梁檢測來講，具有其它網(wǎng)絡(luò)無可比擬的優(yōu)越性，這些優(yōu)越性主要表現(xiàn)在以下三個方面：
（1）節(jié)點與節(jié)點之間協(xié)調(diào)運作能力較強
在無線傳感器組網(wǎng)的過程中，系統(tǒng)為每個節(jié)點設(shè)置固定的全局網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點地址標(biāo)識，就如同互聯(lián)網(wǎng)中的 IP 地址一樣。每個節(jié)點不但能夠清楚的記錄自身的節(jié)點地址，還能夠記錄自己周圍節(jié)點的地址。這樣通過節(jié)點之間的相互協(xié)調(diào)運作對數(shù)據(jù)信號及通信傳輸進(jìn)行處理，能夠產(chǎn)生較高的協(xié)調(diào)能力。
（2）網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高
普通的無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會隨著每個節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的移動而發(fā)生不停的變化，使得網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性性對較差。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的維持主要是靠節(jié)點所具有的能量。無線傳感網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化只會發(fā)生在節(jié)點能量耗盡的情況下。
（3）數(shù)據(jù)采集具有較高的靈活性
靈活性也稱之為適應(yīng)性和不受限制性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于不需要電纜設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸。
3、橋梁壽命檢測
針對橋梁的檢測工作可以按照檢測頻率和檢測時間間隔長短劃分為短期檢測和中期檢測以及長期檢測。在檢測工作選擇無線組網(wǎng)類型時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢測工作的具體特點而定?；跓o線通信技術(shù)的橋梁智能檢測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁全壽命周期的自由靈活工作。在前面的無線智能檢測技術(shù)概述中我們已經(jīng)提到無線局域網(wǎng)形式的智能檢測系統(tǒng)對短期橋梁檢測工作具有很強的適用性。但這個過程中有兩個問題需要特別注意，首先必須保證無線傳感器天線之間是暢通無阻的，即天線與天線之間盡量不要出現(xiàn)物體的阻擋，這是因為天線之間的物體會減弱信號傳遞的強度，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x。其次，如果傳感器節(jié)點與無線電通信的收發(fā)中心相距較遠(yuǎn)時就可能導(dǎo)致通信傳輸?shù)闹袛?，這就需要在它們之間設(shè)置信號的中繼器，使得信號通過中繼器繼續(xù)重新發(fā)送，以保證數(shù)據(jù)傳輸能夠回到終端。相比較大中型橋梁的檢測來講，小規(guī)模的橋梁檢測往往要求比較簡單，需要的參數(shù)和測量節(jié)點都會相對較少，這樣為了節(jié)省假設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的工作，可以適當(dāng)?shù)目紤]采用 GPRS 和 GSM 這種基于公用的無線網(wǎng)絡(luò)模式。
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