数字公路感知技术 课件10通过云平台监测桥梁结构数据 -20桥梁结构监测案例

数字公路感知技术应用ApplicationofDigitalHighwayPerceptionTechnology通过云平台监测桥梁结构数据课程目标了解云平台系统功能; 01掌握云平台的相关操作; 02掌握云平台监测桥梁振动的相关过程;03云平台系统功能云平台功能框架项目管理01监控信息03数据分析05权限管理07采集系统02警告信息04数据管理06项目管理项目概览项目信息项目文档BIM模型二维结构图项目管理该项目管理界面主要引导检测者从事对应的监测项目。采集系统调试安装采集设置采集追踪数据约束设备监控测点管理关联测点告警设置零点值公式配置采集系统通过采集系统的结构也可以看出整体系统功能丰富，具有较强的实训应用。监控信息测点数据测位分析异常处理测点分析原始数据0102040503该部分从事原始数据获取与异常事件处理，这为告警信息提供了数据支持。告警信息告警处理020100告警信息采集告警信息告警信息采集是整个系统的表现部分，为监测事件提供相应的告警信息，便于监测者理解监测结果。系统信息处理数据分析分时分析相关性分析模态分析成果报告数据管理数据导入下载中心数据处理配置权限管理用户管理角色管理信息处理云平台系统功能1.项目概览：基于二维结构图或三维模型展现监测点位的位置，可直接查看测点监测数据。2.监控信息：根据不同监测因素查询监测数据。3.采集系统：设备的接入以及测点相关信息的维护。4.告警信息：查询历史告警记录。5.数据分析：数据的基础性分析，包括相关性分析、分时分析、成果报告等。6.数据管理：人工测量数据的导入以及历史数据导出。7.权限管理：项目的权限设置。云平台的相关操作云平台网址/①项目切换：点击可进行项目的切换；②菜单：平台菜单，可点击进去具体的模块，包括项目概览、监控信息、采集系统、告警信息、数据分析、数据管理、权限管理；③首页：地球漫游定位至项目所在地；④皮肤切换：进行皮肤更换；⑤全屏：全屏展示系统；⑥告警消息：展示未处理告警消息数量，点击可查看告警信息列表；⑦帮助：查看帮助文档；⑧个人设置：个人信息维护，包括修改密码、修改绑定手机、新建项目、查看个人项目。步骤

5：创建项目。点击个人设置中的【新建项目】。创建项目坐标可以通过拾取坐标按钮获得。告警级别选择二级报警并添加联系人。接下来要设置一张全景图片作为项目的封面图片。最后完成项目创建。项目新建调试安装步骤6：设备调试入口。首先菜单选择【采集系统】，然后找到【调试安装】，最后点击【调试安装】调试安装接下来点击【设备列表】并找到【调试与安装】这样设备调试就完成了。1.点击菜单【采集设置】，选择需要设置采集频率的DTU，可批量选择。2.列表区展示所有接入平台的DTU，左侧勾选需要配置采集频率的DTU，并支持多选。3.在配置区填写配置信息，点击【保存】，包括三种模式：周期采集、定时采集、周期下载。4.保存后在列表区域点击【启用】，当状态列为【启用】时表示已成功设置。采集频率设置步骤8：查看监测数据。选择项目后，点击菜单，选择【监控信息】，左侧菜单为该项目所有监测因素，点击对应的监测因素查看监测数据。查看监测数据表面型智能弦式应变计的调试以及结构数据监测

步骤1：确保模块接线正确。步骤2：打开电源总开关，若打开此步可省略。步骤3：在PC上打开/进入云平台。步骤4：安装综合型采集模块。点击<采集模块→设备管理→无线收发模块（DTU模块设置的名字）→新增>步骤5：返回设备列表界面，出现综合采集模块，模块的状态为在线，即为添加成功。云平台添加综合型采集模块成功步骤6：新增应变监测因素。点击<测点信息→测点管理→+新增监测因素→应变监测（应变变化值、温度)→下一步→（可选去粗差和滤波）→下一步→添加完成提示>。如果监测因素中找不到应变监测，请检查项目信息中类型是否选择为<其他>。

表面型智能弦式应变计添加监测因素步骤7：添加表面型智能弦式应变计测点。表面型智能弦式应变计添加测点步骤8：将表面型智能弦式应变计添加到综合型采集模块中。

云平台添加表面型智能弦式应变计

步骤9：返回设备列表界面查看添加的设备。若添加设备没有出现在界面中，需手动刷新一下界面，判断传感器是否添加成功。步骤10：在设备状态监控界面可以查看所有设备的在线/采集状态。点击<设备管理-设备状态监控>。表面型智能弦式应变计添加成功界面步骤11：设置DTU模块的采集周期。如在调试DTU模块时设置过，这步可以省略。步骤12：查看表面型智能弦式应变计的数据。表面型智能弦式应变计原始数据查看步骤13：配置表面型智能弦式应变计公式。（已默认系统公式，需检查是否配置正确。）表面型智能弦式应变计公式配置步骤14：设置表面型智能弦式应变计的零点值。应变计采集到前几次原始数据中保持稳定的一个值为零点值。表面型智能弦式应变计零点值配置步骤15：返回监控信息，等待一段采集时间，就可以看到测点曲线的信息。表面型智能弦式应变计测点曲线查看步骤16：点击曲线上的点，可查看表面型智能弦式应变计测点与曲线分析。步骤17：可使用触发工装来控制应变，观察表面型智能弦式应变计改变后的值。至此，表面型智能弦式应变计调试完成。表面型智能弦式应变计测点与曲线分析查看一、云平台的整体架构。介绍了云平台的功能架构以及相关架构的作用。二、云平台的基本操作。介绍了云平台的操作步骤，为接下来进行桥梁结构监测数据提供了基础。三、完成了表面型智能弦式应变计的调试以及结构数据监测等操作，从而使得桥梁监测中的桥梁结构监测得以实现。总结下课，谢谢！授课教师：洪顺利浙江交通职业技术学院CLASSOVER,THANKYOU!数字公路感知技术应用ApplicationofDigitalHighwayPerceptionTechnology授课教师：洪顺利浙江交通职业技术学院通过云平台监测路面沉降数据1了解云平台系统功能; 23掌握云平台的相关操作; 掌握云平台监测路面沉降的相关过程;课程目标云平台系统功能云平台功能框架项目管理01监控信息03数据分析05权限管理07采集系统02警告信息04数据管理06项目管理项目概览项目信息项目文档BIM模型二维结构图项目管理采集系统调试安装采集设置采集追踪数据约束设备监控测点管理关联测点告警设置零点值公式配置采集系统43251测点数据原始数据测位分析异常处理测点分析监控信息告警信息告警处理030201告警信息告警信息系统信息处理数据分析分时分析相关性分析模态分析成果报告数据管理数据导入下载中心数据处理配置权限管理用户管理角色管理云平台系统功能云平台的相关操作云平台网址/智能单点沉降计的调试以及沉降数据监测

总结通过对云平台监测沉降数据，让同学们了解了以下三个方面内容。一、云平台的整体架构。介绍了云平台的功能架构以及相关架构的作用。二、云平台的基本操作。介绍了云平台的操作步骤，为接下来进行沉降监测提供了基础。三、完成了智能单点沉降计的调试以及沉降数据监测等操作，从而使得路面监测中的路面沉降监测得以实现。智能交通授课课件TEACHINGRESOURCESDATABASEOFITSPPTTEMPLATE授课教师：浙江交通职业技术学院课程目标土压力盒的云平台调试通过云平台监测边坡应力及受力

确保与DTU模块接线正确通过云平台监测边坡应力及受力进入云平台通过云平台监测边坡应力及受力通过云平台监测边坡应力及受力通过云平台监测边坡应力及受力

添加智能弦式双膜土压力盒测点通过云平台监测边坡应力及受力

将智能弦式双膜土压力盒添加到综合型采集模块中通过云平台监测边坡应力及受力通过云平台监测边坡应力及受力

查看所有设备的在线/采集状态通过云平台监测边坡应力及受力

查看智能弦式双膜土压力盒的数据通过云平台监测边坡应力及受力

配置智能弦式双膜土压力盒公式通过云平台监测边坡应力及受力

将压力值选择data2通过云平台监测边坡应力及受力

设置智能弦式双膜土压力盒的零点值通过云平台监测边坡应力及受力

查看测点曲线的信息通过云平台监测边坡应力及受力

查看智能弦式双膜土压力盒测点与曲线分析通过云平台监测边坡应力及受力

触发工装来模拟土压力课程小结学习了通过云平台监测边坡的应力及受力数据数字公路感知技术应用ApplicationofDigitalHighwayPerceptionTechnology授课教师：洪顺利浙江交通职业技术学院CONTENTS课程目标1WORKREVIEW安装弦式土压力盒2安装弦式应变计UNDERWORK3安装弦式渗压计WORKHARVEST一、弦式土压力盒的安装隧道压力及应力系统搭建弦式土压力盒线缆连接隧道压力及应力系统搭建弦式土压力盒安装示意隧道压力及应力系统搭建弦式土压力盒安装演示二、弦式应变计的安装隧道压力及应力系统搭建弦式应变计焊接安装实物隧道压力及应力系统搭建弦式应变计安装演示隧道压力及应力系统搭建弦式应变计安装演示三、弦式渗压计的安装隧道压力及应力系统搭建弦式渗压计安装演示隧道压力及应力系统搭建弦式渗压计连接课程小结弦式土压力盒的安装弦式应变计的安装弦式渗压计的安装智能交通授课课件TEACHINGRESOURCESDATABASEOFITSPPTTEMPLATE授课教师：浙江交通职业技术学院隧道压力及应变监测隧道压力及应变监测盾构隧道已成为当今轨道交通建设的首选形式隧道锚杆轴力监测隧道压力及应变监测弦式土压力盒一种测量土压力的钢弦式传感器，适用各种条件下土体内部应力测量隧道压力及应变监测当被测结构物内部的应力发生变化时，应变计同步感受变形隧道压力及应变监测监测剖面上钢筋计在管片内外主筋处均匀布置，管片外侧应尽可能多地布置的水、土压力传感器隧道压力及应变监测隧道压力及应变监测盾构掘进过程中会引起周边土体的扰动管片后注浆以及施工时的临时荷载也会影响周边土压力的分布课程小结通过深入分析各断面管片水土压力的变化，我们全面了解了隧道工程中水土压力波动的原因和受影响的因素技术的不断进步提升了我们在复杂地下工程监测和控制方面的能力，为应对挑战提供了更多解决途径智能交通授课课件TEACHINGRESOURCESDATABASEOFITSPPTTEMPLATE授课教师：浙江交通职业技术学院隧道位移监测隧道最大埋深1500m，洞身沟谷中最小埋深86m隧道全长14521m隧道位移监测隧道围岩自身的承载能力以及自稳能力对隧道围岩和初期支护结构的相互作用以及对隧洞本身的稳定性着重要作用隧道位移监测隧道开挖过程中易发生地表沉降风险和支护位移风险隧道位移监测智能支模位移计是一种专门用于监测支撑模板位移的传感器隧道位移监测智能单点位移计是一种可以监测单一点位移的传感器隧道位移监测本传感器专门用于监测建筑物和结构中裂缝变化的传感器隧道位移监测课程小结文中介绍了新建兰渝铁路天池坪隧道的地质特征，包括洞身穿越的地层类型，埋深范围以及全长等智能支模位移计、智能单点位移计、表面型智能测缝计和动态通用位移计等先进的位移监测感知设备被成功应用于监测隧道的稳定性，确保了结构的安全性智能交通授课课件TEACHINGRESOURCESDATABASEOFITSPPTTEMPLATE授课教师：浙江交通职业技术学院课程目标对初期支护体系中的锚杆支护进行了监测分析对双连拱隧道锚杆支护的设计施工提出了一些建议验证了锚杆支护体系在设计和施工上的合理性隧道锚杆轴力监测本案例对初期支护体系中的锚杆支护进行了监测分析并对双连拱隧道锚杆支护的设计、施工提出了一些建议隧道锚杆轴力监测隧道锚杆轴力监测锚杆轴力监测的目的主要是检查锚杆的安装质量、注浆效果和受力情况

隧道锚杆轴力监测

锚杆轴力监测以钢筋计作为轴力监测传感器

隧道锚杆轴力监测钢筋计能够提供非常高精度的轴力测量，可以检测微小的应力变化隧道锚杆轴力监测利用数据采集DTU模块JMTX-2020将数据发送到云平台

隧道锚杆轴力监测隧道锚杆轴力监测课程小结系统锚杆通过粘结作用和组合原理可以有效增加层面和结构面的联系提高围岩承载圈的抗压强度和抗剪强度，起到加固和稳定围岩的作用智能交通授课课件TEACHINGRESOURCESDATABASEOFITSPPTTEMPLATE授课教师：浙江交通职业技术学院课程目标在黄埔江公路隧道中如何进行隧道沉降监测在黄埔江公路隧道中如何进行隧道收敛监测隧道沉降与收敛监测对跨越黄埔江公路隧道的沉降和结构变形进行实时监测

沉降监测内容包括实时监测隧道各个部分的沉降情况，包括入口、出口和隧道主体区域

隧道沉降与收敛监测精密水准测量方法的原理是基于光学和几何学的基本原则

隧道沉降与收敛监测

水准仪是一种光学仪器，其工作原理是通过发射一束光线并测量光线的水平方向来确定目标点的高程

隧道沉降与收敛监测隧道沉降与收敛监测隧道沉降与收敛监测电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成

隧道沉降与收敛监测隧道收敛测量使用电子全站仪采用自由设站极坐标方法测量

隧道沉降与收敛监测隧道沉降与收敛监测隧道沉降与收敛监测课程小结隧道接地处下沉较为明显，越接近地面，下沉量越大盾构段隧道累计沉降表现为整体上抬。故盾构段隧道累计沉降变形整体性较强，差异沉降现象不明显隧道收敛变形整体较小，尤其是竖向距离变化，横径变化方向为横径变长智能交通授课课件TEACHINGRESOURCESDATABASEOFITSPPTTEMPLATE授课教师：浙江交通职业技术学院倾角式静力水准仪介绍及演示该水准仪主要由弦储液器、传感器、特别定制电路模块、保护罩等组成。储液器提供测量中所需的液体。传感器进行液位的测量。特别定制电路模块将测量的液位变化转化为电信号。保护罩保护仪器在运输和使用过程中不受损坏。倾角式静力水准仪的组成倾角式静力水准仪的工作原理倾角式静力水准仪将倾角敏感元件安装在不锈钢腔体内，倾角敏感元件采用进口加速度倾角芯片，差分电压信号输出或转换为数字信号输出，具有极低的温度漂移，高精度和稳定性。被测液体液位的升高或下降会使敏感元件的倾角值发生变化，通过精确测量倾角的变化可计算得知液位的变化。倾角式静力水准仪的安装步骤步骤1：取出总线采集模块，在工位合适的位置固定。步骤2：将总线采集模块的信号线连接至DTU模块。步骤3：将总线采集模块的电源线连接至电源。（12V电压）步骤4：先取出倾角式静力水准仪（两个）平躺放在工位桌面上。将两个静力水准仪相对的水管相连。步骤5：将其中一个倾角式静力水准仪的另一端水管与水箱相连。另一个静力水准仪的另一端水管堵住。步骤6：将其中一个静力水准仪通过支架固定在工位上，另一个静力水准仪固定在触发工装上，通过触发工装来模拟沉降效果。步骤7：将倾角式静力水准仪连接至总线采集模块。连线过程中使用航空线接头，将航空线插槽凹凸处对齐相接，然后旋紧接线。（红线表示电源+，黑线表示GND，蓝线表示RS485+，棕线表示RS485-）数字公路感知技术应用ApplicationofDigitalHighwayPerceptionTechnology授课教师：洪顺利浙江交通职业技术学院桥梁结构监测系统搭建了解系统云平台; 熟悉DTU无线收发模块安装与调试; 掌握重要感知设备的安装;课程目标路面沉降监测整体系统搭建工程脉搏控制软件（云平台）工程脉搏控制软件（云平台）云平台的架构云平台使用场景DTU无线收发模块的安装步骤1：使用螺丝和垫圈将DTU模块固定在工位上。使用的螺丝与螺帽如先将垫片套入螺丝，螺丝穿过设备固定空位，再将螺帽轻轻旋上（螺帽凸起的一面朝向螺丝），螺帽刚好能套过螺丝尾部即可。将螺丝结构体整体的放入工位卡槽，并使用螺丝刀拧紧，在拧的过程中，螺帽会随拧的力旋转一定的方向使其固定在卡槽中。步骤2：使用工具将电话卡装入DTU模块。步骤3：将天线连接至DTU模块的天线接口，通过旋转天线接口的金属帽进行拆接。步骤4：将DTU模块连接至电源箱（12V电压），如果工位有提供电源公母接头，先将圆头（母）电源线接入DTU模块的电源输入端，再将由配电箱引出的接线头（公）插入，后续设备如果涉及到电源，均采用电源公母接头的方式，由电源箱引出12V电源，由分线器分成多个电源线接头，通过这些接头给设备供电。1核心感知传感设备表面型智能弦式应变计倾角式静力水准仪表面型智能弦式应变计的安装过程步骤

1：取出综合采集模块，在工位合适的位置固定。步骤

2：将综合采集模块的信号线连接至DTU模块。步骤

3：将综合采集模块的电源线连接至电源。（12V电压）综合采集模块连接至DTU模块表面型智能弦式应变计的安装过程

表面型智能弦式应变计与触发工装的组合示意图步骤4：将应变计装入对应的触发工装件中，要求应变计与受力方向相同（与应变计轴线平行）。步骤5：将触发工装件按示意图安装在工位上。表面型智能弦式应变计的安装过程步骤

6：将应变计连接至综合采集模块。连线过程中使用航空线接头，将航空线插槽凹凸处对齐相接，然后旋紧接线。（红线表示电源+，黑线表示GND，蓝线表示RS485+，棕线表示RS485-）表面型智能弦式应变计连接至综合采集模块倾角式静力水准仪的安装过程步骤

1：取出总线采集模块，在工位合适的位置固定。步骤

2：将总线采集模块的信号线连接至DTU模块。步骤

3：将总线采集模块的电源线连接至电源。（12V电压）综合采集模块连接至DTU模块倾角式静力水准仪的安装过程步骤

4：先取出倾角式静力水准仪（两个）平躺放在工位桌面上。将两个静力水准仪相对的水管相连。步骤

5：将其中一个倾角式静力水准仪的另一端水管与水箱相连。另一个静力水准仪的另一端水管堵住。步骤

6：将其中一个静力水准仪通过支架固定在工位上，另一个静力水准仪固定在触发工装上，通过触发工装来模拟沉降效果。倾角式静力水准仪与触发工装的组合示意图步骤

7：将倾角式静力水准仪连接至总线采集模块。连线过程中使用航空线接头，将航

空线插槽凹凸处对齐相接，然后旋紧接线。（红线表示电源+，黑线表示

GND，蓝线表示

RS485+，棕线表示

RS485-）倾角式静力水准仪连接至总线采集模块倾角式静力水准仪的安装过程通过对桥梁结构监测感知系统的整体搭建学习，让同学们了解了系统的整体组成、云平台、DTU模块以及桥梁结构感知技术的核心设备的安装，为接下来结构监测数据的实现提供了现实基础。总结智能交通授课课件TEACHINGRESOURCESDATABASEOFITSPPTTEMPLATE授课教师：浙江交通职业技术学院桥梁结构监测案例路面环境监测教学目标掌握分析实际案例任务需求的能力懂得桥梁结构监测系统的工作原理。掌握桥梁结构监测系统的构成与各个部件的技术指标，尤其是表面型智能弦式应变计的安装。过渡场景桥梁结构监测应用案例背景说明桥梁结构监测应用案例背景大型桥梁，如斜拉桥、悬索桥自20世纪90年代初期以来在我国如雨后春笋般的发展。这种桥梁的结构特点是跨度大、塔柱高,主跨段具有柔性特性。在这类桥梁的施工测量中,人们已针对动态施工测量作了一些研究并取得了一些经验。在竣工通车运营期间,如何针对它们的柔性结构与动态特性进行监测也是人们十分关心的另一问题。过渡场景桥梁结构监测内容1.桥梁墩台沉陷观测、桥面线形与挠度观测、主梁横向水平位移观测、高塔柱摆动观测；2.为了进行上述各项目的测量,还必须建立相应的水平位移基准网与沉陷基准网观测。城市路面积水在线监测系统过渡场景桥梁结构监测系统布置桥梁结构监测系统布置1）桥墩沉陷与桥面线形观测点的布置桥墩(台)沉陷观测点一般布置在与墩(台)顶面对应的桥面上；桥面线形与挠度观测点布置在主梁上。对于大跨度的斜拉段,线形观测点还与斜拉索锚固着力点位置对应；桥面水平位移观测点与桥轴线一侧的桥面沉陷和线形观测点共点。2）塔柱摆动观测点布置塔柱摆动观测点布置在主塔上塔柱的顶部、上横梁顶面以上约1.5ｍ的上塔柱侧壁上,每柱设2点。过渡场景桥梁结构监测方法与成果精度为了满足变形观测的技术要求,考虑到基准网边长相差悬殊,对基准网边长相对精度应达到不低于1/120000和边长误差小于±5mm的双控精度指标；由于工作基点多位于大桥桥面,它们与基准点之间难以全部通视,可采用GPS定位系统施测。为了在观测期间不中断交通,且避开车辆通行