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懸索橋吊索、主纜,斜拉橋斜拉索,拱橋吊桿(索)系桿斷絲智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)

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懸索橋吊索、主纜,斜拉橋斜拉索,拱橋吊桿(索)系桿斷絲智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)簡介經(jīng)典案例1、懸索橋吊索、主纜,斜拉橋斜拉索,拱橋吊桿(索)系桿內(nèi)的聲發(fā)射源從何而來:鋼絲產(chǎn)生的聲發(fā)射源:材料在應(yīng)力作用下的變形與裂紋擴(kuò)展,是結(jié)構(gòu)失效的重要機(jī)制

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懸索橋吊索、主纜,斜拉橋斜拉索,拱橋吊桿(索)系桿斷絲智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)


  • 聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)簡介
  • 經(jīng)典案例

1、懸索橋吊索、主纜,斜拉橋斜拉索,拱橋吊桿(索)系桿內(nèi)的聲發(fā)射源從何而來:
鋼絲產(chǎn)生的聲發(fā)射源:材料在應(yīng)力作用下的變形與裂紋擴(kuò)展,是結(jié)構(gòu)失效的重要機(jī)制。這種直接與變形和斷裂機(jī)制有關(guān)的源,被稱為聲發(fā)射源。 由于鋼絲斷裂快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象被稱為聲發(fā)射,故鋼絲產(chǎn)生的聲發(fā)射源來自它的自身斷裂。
2、什么是吊索、主纜,斜拉索,吊桿(索)系桿的聲發(fā)射監(jiān)測:
聲發(fā)射監(jiān)測是一個(gè)“被動(dòng)”接收并“發(fā)現(xiàn)”聲發(fā)射源的過程,其聲發(fā)射源來自懸索橋吊索、主纜,斜拉橋斜拉索,拱橋吊桿(索)系桿內(nèi)的鋼纜自身斷裂。該過程可以長期有效準(zhǔn)確的捕捉到懸索橋吊索、主纜,斜拉橋斜拉索,拱橋吊桿(索)系桿內(nèi)每一條斷絲的聲發(fā)射信號(hào)并確定聲發(fā)射源位置。長期安放在懸索橋吊索、主纜,斜拉橋斜拉索,拱橋吊桿(索)系桿上的聲發(fā)射監(jiān)測采集器接收到斷絲釋放的聲發(fā)射源后通過采集器的處理系統(tǒng)分析和計(jì)算出聲發(fā)射源的特征參數(shù)、位置,采集器自帶的通訊模塊(有線、無線)會(huì)時(shí)間發(fā)送給路橋管養(yǎng)部門提醒管養(yǎng)部門被監(jiān)測部位已出現(xiàn)了健康危機(jī)。

3、RAEM1智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng):


智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)示意圖
 

智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)基本概覽:
•RAEM1 智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)由RAEM1采集器(傳感器 、采集器、信號(hào)采集與分析、通訊),平臺(tái) (云服務(wù)器/局域網(wǎng) /PC/手機(jī)等),客戶終端 (手機(jī),PC,大屏等)3個(gè)部分組成。(結(jié)構(gòu)模式可選擇,傳感器、電源均可內(nèi)置或外置)。
•集信號(hào)采集控制、分析、儲(chǔ)存和通訊為一體的智能物聯(lián)網(wǎng)聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng),24小時(shí)連續(xù)工作的高可靠性,適用長期連續(xù)無人值守自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、輸出并可分析斷絲位置和程度。
• 多種數(shù)據(jù)輸出通訊方式:4G、RS485、TCP、WiFi、Modbus(CAN、NB-IOT等目前沒有,可以定制)。多種輸出端口,多種網(wǎng)絡(luò)輸出形式,可以根據(jù)應(yīng)用需要選擇。
• 數(shù)據(jù)可以上傳到用戶云端物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)顯示分析(阿里云、清誠自建云平臺(tái)等),也可以下載到客戶端電腦使用清誠提供的專業(yè)聲發(fā)射信號(hào)分析處理軟件深度分析,也可以直接發(fā)送到清誠的SWAEU3H軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理。
•采集器可接入用戶監(jiān)控平臺(tái)或云服務(wù)等數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù),也可將參數(shù)評級(jí)結(jié)果等數(shù)據(jù)內(nèi)容推送給手機(jī)APP,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)參數(shù)評級(jí)判據(jù)報(bào)警等實(shí)時(shí)手機(jī)數(shù)據(jù)內(nèi)容提醒功能。
•采集器可設(shè)置并輸出出現(xiàn)斷絲報(bào)警及設(shè)置斷絲率報(bào)警:出現(xiàn)一根斷絲設(shè)置為二級(jí)報(bào)警提示進(jìn)行特殊檢查,幾次二級(jí)報(bào)警累加達(dá)到斷絲率后輸出三級(jí)報(bào)警。
•智能聲發(fā)射采集器包括傳感器自帶自診斷功能,能夠?qū)崟r(shí)確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。
 
智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)基本參數(shù):
▲單通道 AE (聲發(fā)射信號(hào))輸入,采樣頻率: 2MHZ,采樣精度: 16 bit;
▲ 信號(hào)輸入帶寬: 10Khz-1000KHz;
▲ 采集信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍 :70dB;
▲系統(tǒng)噪聲 ASL 優(yōu)于 30dB;
▲內(nèi)置SD卡 64G 存儲(chǔ)器,可存儲(chǔ)上述 3 種數(shù)據(jù);
▲ 外部供電,直流 12V;電池供電 (聯(lián)系定制) ;
▲工作環(huán)境溫度-30℃—70℃。
▲采集器防護(hù)等級(jí) IP66;
▲采集器自帶磁性,可吸附于被測物體表面;


智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)參數(shù)示意圖


•輸出聲發(fā)射參數(shù)數(shù)據(jù),包含到達(dá)時(shí)間,幅度,振鈴計(jì)數(shù),能量,上升時(shí)間, 持續(xù)時(shí)間,RMS, ASL,能量;
•輸出參數(shù)評級(jí)數(shù)據(jù),參考國內(nèi)外聲發(fā)射監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn),自動(dòng)生成強(qiáng)度級(jí)別,活度級(jí)別和強(qiáng)度活度綜合級(jí)別;
•輸出數(shù)據(jù)類型:波形、參數(shù)、參數(shù)評級(jí)??蛇x擇設(shè)置任意1-3種數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)和輸出;
•數(shù)據(jù)采集可選定時(shí)采集、時(shí)時(shí)采集、觸發(fā)采集:監(jiān)測信號(hào)未超過閾值時(shí)可采用定時(shí)采集或時(shí)時(shí)采集,超過閾值即采用信號(hào)觸發(fā)采集并報(bào)警。



傳感器型號(hào):內(nèi)置前放系列傳感器可分為埋入式、附著式兩種
傳感器前置放大器供電電壓和放大倍數(shù)有3種可供選擇:  28V40dB、12V34dB、5V26dB;
附著式聲發(fā)射傳感器響應(yīng)頻率:40KHZ—100KHZ
附著式聲發(fā)射傳感器適用溫度:—35℃-80℃(使用壽命5—10年)
埋入式聲發(fā)射傳感器響應(yīng)頻率:10KHZ—40KHZ
埋入式聲發(fā)射傳感器適用溫度:—35℃-80℃(使用壽命20年以上)

 
傳感器示意圖1


傳感器示意圖2

傳感器配套不銹鋼卡箍示意圖
 

智能聲發(fā)射系統(tǒng)設(shè)置界面及手機(jī)APP小程序:
 


系統(tǒng)設(shè)置界面示意圖1


系統(tǒng)設(shè)置界面示意圖2
 



小程序數(shù)據(jù)界面示意圖

太平湖特大橋吊桿斷絲智能聲發(fā)射監(jiān)測

2021年對國內(nèi)11座公路長大橋梁做為試點(diǎn)監(jiān)測橋梁的結(jié)構(gòu)健康,其中安徽省黃山市的太平湖特大橋針對吊桿斷絲使用了智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測,我司的RAEM1智能聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)很榮幸的被設(shè)計(jì)養(yǎng)護(hù)單位選中,為大橋健康保駕護(hù)航。

 

公路長大橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)試點(diǎn)一覽表

序號(hào)

省份

橋型

橋名

主跨徑(m)

在役或新建

通車時(shí)間

有無監(jiān)測系統(tǒng)
1 江蘇 懸索橋 江陰長江大橋 1385 在役 1999年
有/改造試點(diǎn)
2 安徽 斜拉橋 銅陵長江公路大橋 432 在役 1995年
有/改造試點(diǎn)
3 安徽 拱橋/鋼管拱 太平湖特大橋 352 在役 2007年 有/改造試點(diǎn)
4 浙江 多塔斜拉橋 嘉紹大橋 428 在役 2013年
有/改造試點(diǎn)
5 湖北 懸索橋 宜昌長江公路大橋 960 在役 2001年 無/新建試點(diǎn)
6 河北 梁式橋 滹沱河特大橋 200 在役 2010年 無/新建試點(diǎn)
7 遼寧 斜拉橋 遼河大橋 436 在役 2010年
有/改造試點(diǎn)
8 貴州 懸索橋 壩陵河大橋 1088 在役 2009
有/改造試點(diǎn)
9 四川 懸索橋 大渡河特大橋 1100 在役 2010
有/改造試點(diǎn)
10 江西 雙層鋼桁梁 九江長江大橋 216 在役 1993 有/改造試點(diǎn)
11 廣東 斜拉橋 江順大橋 700 在役 2015 有/改造試點(diǎn)

案例示意圖1
 


案例示意圖2


案例示意圖3


案例示意圖4


案例示意圖5

現(xiàn)場場景視頻


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