基于傾角傳感器的橋梁線形監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計
本文關(guān)鍵詞:基于傾角傳感器的橋梁線形監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計
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【摘要】:隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,各類橋梁相繼建成,橋梁的安全性和耐久性也越來越被重視。橋梁撓度作為橋梁健康狀況評定的一項重要指標,需要實時進行監(jiān)測,因此開展橋梁撓度和橋梁線形的研究具有十分重要的價值。本文首先總結(jié)了橋梁線形監(jiān)測的現(xiàn)狀,在分析現(xiàn)有橋梁監(jiān)測方法的基礎(chǔ)上,提出了基于傾角傳感器的橋梁線形監(jiān)測方法。通過對傳感器的選型、傳感器的布置及信號傳輸方式等問題的研究,給出了系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)。分析和推導了傾角撓度轉(zhuǎn)換算法、曲線擬合算法、數(shù)據(jù)剔除和數(shù)據(jù)補齊算法,并進行了基于Lab VIEW的傳感器聯(lián)調(diào)試驗,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、計算處理和橋梁線形曲線顯示等功能,同時驗證了算法的有效性和準確性。其次,鑒于橋梁監(jiān)測系統(tǒng)傳感器數(shù)據(jù)量大、時間周期長的特點,設(shè)計了大容量數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),并對數(shù)據(jù)庫安全和優(yōu)化問題進行了相關(guān)分析。重點設(shè)計了基于JAVA EE平臺的橋梁線形監(jiān)測管理子系統(tǒng)和基于Android的客戶端監(jiān)測子系統(tǒng)。最后,基于傾角傳感器的橋梁線形相關(guān)研究和設(shè)計工作,在天津海河新橋的健康監(jiān)測項目中得到了應(yīng)用,達到了設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】:橋梁線形 健康監(jiān)測 傾角傳感器 LabVIEW Android
【學位授予單位】:南京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U446;TP212
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-15
- 1.1 研究背景及必要性8-9
- 1.1.1 研究的目的及意義8
- 1.1.2 橋梁建設(shè)發(fā)展和健康監(jiān)測的必要性8-9
- 1.2 橋梁撓度監(jiān)測研究現(xiàn)狀和方法比較9-12
- 1.3 監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建因素考慮及主要工作分析12-13
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-15
- 第二章 橋梁知識及系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析15-20
- 2.1 橋梁撓度與撓曲線分析15
- 2.2 Android技術(shù)分析15-19
- 2.2.1 Android系統(tǒng)架構(gòu)15-17
- 2.2.2 Android應(yīng)用程序組件分析17-18
- 2.2.3 Android平臺消息推送分析18-19
- 2.3 本章小結(jié)19-20
- 第三章 橋梁線形監(jiān)測系統(tǒng)硬件組成設(shè)計及軟件環(huán)境搭建20-31
- 3.1 硬件系統(tǒng)構(gòu)建20-24
- 3.1.1 傳感器子系統(tǒng)20-21
- 3.1.2 傳感器封裝和安裝21-22
- 3.1.3 信號傳輸問題考慮22
- 3.1.4 通信協(xié)議分析22-24
- 3.2 傳感器優(yōu)化布置分析24-26
- 3.2.1 傳感器優(yōu)化布置24-25
- 3.2.2 傳感器優(yōu)化布置方法25-26
- 3.2.3 傾角傳感器優(yōu)化布置方案設(shè)計26
- 3.3 橋梁線形監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境搭建26-30
- 3.4 本章小結(jié)30-31
- 第四章 橋梁線形算法研究及采集系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗31-44
- 4.1 算法研究31-36
- 4.1.1 傾角撓度轉(zhuǎn)換算法設(shè)計31-32
- 4.1.2 曲線擬合算法推導32-33
- 4.1.3 數(shù)據(jù)剔除算法分析33-36
- 4.2 LabVIEW采集系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗36-43
- 4.2.1 串口通信函數(shù)分析36-37
- 4.2.2 數(shù)據(jù)采集流程37-38
- 4.2.3 數(shù)據(jù)采集顯示LabVIEW編程實現(xiàn)38-43
- 4.3 本章小結(jié)43-44
- 第五章 橋梁線形監(jiān)測系統(tǒng)軟件部分實現(xiàn)44-68
- 5.1 橋梁線形監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計和優(yōu)化分析44-49
- 5.1.1 數(shù)據(jù)庫準則和數(shù)據(jù)表設(shè)計44-47
- 5.1.2 數(shù)據(jù)庫安全問題考慮47-48
- 5.1.3 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化48-49
- 5.2 橋梁線形監(jiān)測系統(tǒng)研究和設(shè)計49-58
- 5.2.1 軟件架構(gòu)設(shè)計49-50
- 5.2.2 系統(tǒng)模塊分析及實現(xiàn)50-58
- 5.3 線形監(jiān)測系統(tǒng)移動端研究和設(shè)計58-67
- 5.3.1 移動端、服務(wù)器端通信方式分析58-59
- 5.3.2 移動端網(wǎng)絡(luò)框架架構(gòu)研究和設(shè)計59-61
- 5.3.3 橋梁監(jiān)測程序移動端主要模塊設(shè)計61-66
- 5.3.4 移動端優(yōu)化66-67
- 5.4 本章小結(jié)67-68
- 第六章 工程應(yīng)用68-75
- 6.1 工程概況68
- 6.2 系統(tǒng)概要68-69
- 6.2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則68-69
- 6.2.2 系統(tǒng)主要功能69
- 6.3 橋梁現(xiàn)場施工與Web端系統(tǒng)運行實例69-74
- 6.4 本章小結(jié)74-75
- 第七章 總結(jié)與展望75-77
- 7.1 全文總結(jié)75-76
- 7.2 后續(xù)工作展望76-77
- 參考文獻77-79
- 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文79-80
- 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利80-81
- 附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目81-82
- 致謝82
【相似文獻】
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本文編號:519788
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