RU2308692C1 - Method and device for monitoring bridge - Google Patents
Method and device for monitoring bridge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308692C1 RU2308692C1 RU2006105726/28A RU2006105726A RU2308692C1 RU 2308692 C1 RU2308692 C1 RU 2308692C1 RU 2006105726/28 A RU2006105726/28 A RU 2006105726/28A RU 2006105726 A RU2006105726 A RU 2006105726A RU 2308692 C1 RU2308692 C1 RU 2308692C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bridge
- sensors
- structures
- video
- parameters
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для непрерывного мониторинга технического состояния конструкции мостового перехода в течение всего периода его эксплуатации.The invention relates to instrumentation and can be used for continuous monitoring of the technical condition of the bridge construction over the entire period of its operation.
Известен способ мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации, включающий визуальный контроль с выявлением видимых дефектов и инструментальный контроль путем измерения параметров мостовых конструкций до начала эксплуатации и во время эксплуатации, расчет по всем измеряемым параметрам пороговых значений и оценку состояния мостовых конструкций по итогам сравнения значений каждого измеренного параметра до начала эксплуатации и в процессе эксплуатации с соответствующими расчетными пороговыми значениями [1].A known method for monitoring a bridge passage during its operation, including visual control with the identification of visible defects and instrumental control by measuring the parameters of the bridge structures before starting operation and during operation, calculating threshold values for all measured parameters and evaluating the state of the bridge structures by comparing the values of each measured parameter before operation and during operation with the corresponding calculated threshold values [1].
Недостатком известного способа мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации является невозможность непрерывного контроля за состоянием мостовых конструкций одновременно по всем измеряемым параметрам, что приводит к низкой оперативности контроля и его невысокой точности. Указанные недостатки устранены в заявляемом объекте. Известный способ [1] и взят за прототип.A disadvantage of the known method for monitoring a bridge crossing during its operation is the impossibility of continuous monitoring of the state of bridge structures at the same time for all measured parameters, which leads to low control efficiency and its low accuracy. These shortcomings are eliminated in the claimed object. The known method [1] and taken as a prototype.
Известно устройство для осуществления мониторинга состояния конструкций и инженерных сооружений, включающее подсистему сбора информации, содержащую блоки измерения, выполненные в виде датчиков контролируемых параметров, размещенных на метрологически аттестованном элементе конструкции, и соединенных с ними измерительных усилителей, и подсистему обработки информации, содержащую преобразователи, контроллер и модем, подсоединенные с помощью линии связи к центральному посту управления [2].A device is known for monitoring the state of structures and engineering structures, including a subsystem for collecting information containing measuring units made in the form of sensors of controlled parameters placed on a metrologically certified structural element and measuring amplifiers connected to them, and an information processing subsystem containing converters, a controller and a modem connected via a communication line to the central control station [2].
Недостатком этого устройства является сложность врезки метрологически аттестованного элемента, изготовленного из того же материала, в мостовую конструкцию. Кроме того, предложенный принцип мониторинга не предусматривает синхронизации измерений между различными измерительными устройствами в разных местах конструкции и, следовательно, не обеспечивает одновременного опроса состояний датчиков и точного определения состояния конструкции. Это особенно важно при динамических воздействиях, в условиях которых оценка состояния моста требует высокой частоты опроса датчиков.The disadvantage of this device is the difficulty of inserting a metrologically certified element made of the same material into the bridge structure. In addition, the proposed monitoring principle does not provide for synchronization of measurements between different measuring devices in different places of the structure and, therefore, does not provide for the simultaneous interrogation of the states of the sensors and accurate determination of the state of the structure. This is especially important during dynamic impacts, in which the assessment of the state of the bridge requires a high frequency of polling sensors.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение оперативности и точности мониторинга мостовых конструкций.The technical result of the present invention is to increase the efficiency and accuracy of monitoring bridge structures.
Технический результат достигается за счет того, что в способе мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации, состоящем в обследовании конструкций мостового перехода, выявлении их конструктивных особенностей и видимых дефектов, выработке зафиксированных исходных показателей мостовых конструкций, инструментальном контроле за счет установки датчиков контролируемых параметров на мостовых конструкциях, регистрации сигналов от датчиков и измерительной аппаратуры о параметрах конструкции в процессе эксплуатации мостового перехода и сравнении их с заранее зафиксированными исходными показателями мостовых конструкций, предварительно разрабатывают расчетную модель и осуществляют расчетный анализ конструкций мостового перехода, по результатам которого формируют исходные данные, на основании которых определяют типы датчиков контролируемых параметров и места их размещения на мостовых конструкциях, после монтажа датчики контролируемых параметров объединяют в локальные сети и организуют непрерывную передачу поступающих от датчиков сигналов в измерительно-обрабатывающий блок, разрабатывают программное обеспечение, обеспечивающее преобразование сигналов от датчиков контролируемых параметров в величины, в наибольшей степени подготовленные для восприятия обслуживающим мостовой переход персоналом, а затем производят калибровку параметров состояния моста путем загружения конструкций мостового перехода испытательной подвижной нагрузкой и снятия начальных отсчетов, причем в процессе мониторинга исходные данные, полученные на расчетной модели, и начальные отсчеты, полученные при калибровке, непрерывно сравнивают с показаниями сигналов датчиков, полученных в процессе эксплуатации мостовых конструкций, при этом одновременно с инструментальным контролем производят видеонаблюдение конструкций мостового перехода и данные от инструментального контроля и видеонаблюдения синхронизируют по времени и вводят в память сервера, затем производят комплексный анализ состояния конструкции с использованием динамических синхронизированных измерений и результаты сравнения предоставляют персоналу, осуществляющему оперативный контроль мостового сооружения.The technical result is achieved due to the fact that in the method of monitoring the bridge crossing during its operation, which consists in examining the bridge bridge structures, identifying their structural features and visible defects, developing fixed initial parameters of the bridge structures, instrumental monitoring by installing sensors of controlled parameters on the bridge designs, registration of signals from sensors and measuring equipment about design parameters during operation of the bridge of the transition and comparing them with previously fixed initial parameters of bridge structures, preliminarily develop a calculation model and carry out a calculation analysis of the bridge bridge structures, according to the results of which initial data are generated, on the basis of which the types of sensors of controlled parameters and their placement on bridge structures are determined, after the sensors are installed monitored parameters are combined into local networks and organize the continuous transmission of signals from sensors to the meter o-processing unit, develop software that provides the conversion of signals from sensors of controlled parameters to the values that are best prepared for the personnel who service the bridge crossing to perceive, and then calibrate the bridge state parameters by loading the bridge crossing structures with a test moving load and taking the initial readings, moreover, in the process of monitoring, the initial data obtained on the calculation model and the initial samples obtained during In addition, they are continuously compared with the readings of the sensor signals obtained during the operation of the bridge structures, while simultaneously with the instrumental control, video surveillance of the bridge crossing structures is carried out and the data from the instrumental control and video surveillance are synchronized in time and entered into the server’s memory, then a complex analysis of the state of the structure is performed with the use of dynamic synchronized measurements and the results of the comparison provide personnel performing operational bridge control.
Технический результат также достигается за счет того, что устройство для осуществления мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации, включающее подсистему сбора информации, состоящую из установленных на мостовой конструкции датчиков контролируемых параметров - перемещения, наклона, ускорения, деформации мостовой конструкции и метеорологических данных, соединенных с измерительными усилителями, и подсистему обработки информации, соединенную с помощью линии связи с центральным постом управления, снабжено подсистемой видеомониторинга, подключенной к подсистеме обработки информации и состоящей из видеокамер, установленных на мосту, видеопередатчиков, видеоприемников, видеорегистраторов и видеомониторов, объединенных между собой кабелем, подсистема сбора информации снабжена измерительно-управляющим блоком, состоящим из концентратора, конвертера и объединенных между собой внутренней шиной контроллера, коммуникационного процессора и промежуточных преобразователей, к которым подключены датчики контролируемых параметров - ускорения, деформации и температуры, а измерительные усилители объединены между собой и контроллером в кабельную локальную сеть, причем коммуникационный процессор снабжен последовательно соединенными с ним концентратором и конвертером, а подсистема обработки информации состоит из объединенных между собой серверов, концентраторов и конверторов, при этом вход конвертера подсистемы обработки информации соединен с выходом конвертера подсистемы сбора информации с помощью оптоволоконного кабеля.The technical result is also achieved due to the fact that the device for monitoring the bridge crossing during its operation, including a subsystem for collecting information, consisting of monitored parameters installed on the bridge structure — displacement, tilt, acceleration, deformation of the bridge structure and meteorological data connected to measuring amplifiers, and the information processing subsystem connected via a communication line to the central control station is equipped with a subsystem eomonitoring connected to the information processing subsystem and consisting of video cameras mounted on the bridge, video transmitters, video receivers, video recorders and video monitors, interconnected by cable, the information collection subsystem is equipped with a measuring and control unit, consisting of a hub, converter and interconnected by an internal controller bus , a communication processor and intermediate converters to which sensors of controlled parameters are connected - acceleration, deformation and iterations, and measuring amplifiers are interconnected with each other and the controller in a cable local area network, moreover, the communication processor is equipped with a hub and a converter connected in series with it, and the information processing subsystem consists of servers, concentrators and converters connected together, while the input of the information processing subsystem converter is connected with the output of the converter of the subsystem for the collection of information using fiber optic cable.
На фиг.1 изображен мостовой переход и схема размещения на нем датчиков контролируемых параметров.Figure 1 shows the bridge and the layout of sensors of controlled parameters on it.
На фиг.2 изображена блок-схема устройства для мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации.Figure 2 shows a block diagram of a device for monitoring a bridge during its operation.
Устройство для осуществления мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации состоит из подсистемы сбора информации I, подсистемы видеомониторинга II и подсистемы обработки информации III.A device for monitoring a bridge crossing during its operation consists of a subsystem for collecting information I, a subsystem for video monitoring II, and a subsystem for processing information III.
Подсистема сбора информации I состоит из датчиков контролируемых параметров: датчиков перемещения 1, установленных в узлах опирания пролетных строений 2 на опоры 3 и преобразующих перемещения точек пролетного строения 2 относительно опор 3 в измерительный сигнал, датчиков наклона 4, установленных на стойках тела опор 3 и преобразующих в измерительный сигнал угловые перемещения (наклоны) стоек опор, датчиков ускорения (акселерометров) 5, датчиков деформации 6 и датчиков температуры 7, установленных на пролетном строении 2 и преобразующих в измерительные сигналы колебания, деформацию (напряжение) и температуру в соответствующих точках пролетного строения 2. Измерительные сигналы от датчиков 1, 4, 5 и 7 поступают по линии связи в измерительные усилители 8, размещенные на конструкциях мостового перехода в непосредственной близости от этих датчиков. Измерительные усилители 8 усиливают сигналы от датчиков 1, 4, 5 и 7 и преобразуют их в цифровую форму. Подсистема сбора информации оснащена также измерительно-управляющим блоком 9, который имеет контроллер 10, промежуточные преобразователи 11 и коммуникационный процессор 12. Измерительные усилители 8 объединены между собой и контроллером 10 кабелем 13 в кабельную локальную сеть. К контроллеру 10 также подсоединена метеостанция 14, которая установлена в зоне моста и производит с помощью датчиков измерение скорости и направления ветра, температуры, влажности воздуха, атмосферного давления, осадков.The information collection subsystem I consists of sensors of controlled parameters:
Промежуточные преобразователи 11, входящие в состав измерительно-управляющего блока 9, воспринимают сигналы подключенных к ним датчиков ускорения (акселерометров) 5, датчиков деформации (тензометров) 6 и датчиков температуры 7 и преобразуют колебания, деформации (напряжения) и температуру в измерительный сигнал в заданных точках пролетного строения 2, в непосредственной близости от которых расположен измерительно-управляющий блок 9. Промежуточные преобразователи 11, контроллер 10 и коммуникационный процессор 12 объединены между собой внутренней шиной 15. К коммуникационному процессору 12 с помощью кабеля 16 подключен концентратор 17, являющийся узлом сети, и к которому в свою очередь подключен конвертер 18, изменяющий среду передачи с кабеля 15 на оптоволоконный кабель 19.Intermediate transducers 11, which are part of the measuring and
Подсистема видеомониторинга II состоит из видеокамер 20, установленных на мостовом переходе и фиксирующих конструкции мостового перехода, а также проезжающую по нему подвижную нагрузку. Сигнал от видеокамер 20 поступает по кабелю 21 к видеопередатчикам 22, для преобразования и передачи по оптоволоконному кабелю 19 на видеоприемник 23, размещенный на центральном посту 24. Из видеоприемников 23 сигнал по кабелю 25 подается в видеорегистратор 27 и на видеомониторы 26. Видеорегистратор 27 производит круглосуточную запись видеосигналов и передает по кабелю 28 накапливаемую информацию в подсистему обработки информации III, а также по запросу диспетчера воспроизводит записанную ранее информацию.The video monitoring subsystem II consists of
Подсистема обработки информации III расположена на центральном посту 24 и состоит из серверов 29, которые подключены к размещенному там же концентратору 17. Концентратор 17, в свою очередь, подключен к конвертеру 18, присоединенному к оптоволоконному кабелю 19, который другим концом подключен к конвертеру 18 подсистемы сбора информации I. Применение оптоволоконных кабелей 15 и 19 позволяет располагать центральный пост 24 на расстоянии нескольких километров от моста при сохранении высокой скорости передачи данных.The information processing subsystem III is located at the
Подсистемы сбора информации I, видеомониторинга II и обработки информации III взаимодействуют следующим образом.The subsystems for collecting information I, video monitoring II, and information processing III interact as follows.
В подсистеме видеомониторинга II производят съемку ситуации на мостовом переходе и его проезжей части, передачу видеоинформации на центральный пост 24, предоставление информации на видеомониторах 26 и запись в видеорегистраторе 27, а также передачу видеоинформации в подсистему обработки информации III.In the video monitoring subsystem II, the situation at the bridge and its carriageway is captured, video information is transmitted to the
В подсистеме сбора информации I синхронно с заданной частотой производят измерения и преобразования параметров работы мостового перехода и передачу этих параметров в подсистему обработки информации.In the information collection subsystem I, synchronously with a given frequency, measurements and transformations of the bridge transition work parameters are carried out and these parameters are transferred to the information processing subsystem.
В подсистеме обработки информации III предоставляют полученную от подсистем сбора информации I и видеомониторинга II информацию диспетчеру на экранах серверов 29, синхронизируют и записывают в запоминающее устройство серверов 29. На основании предварительного расчетного анализа конструкций моста, выполненного с использованием расчетной модели, и результатов калибровочных испытаний серверами 29 производят комплексный анализ состояния конструкций моста, в том числе и при динамических воздействиях, путем сравнения показаний сигналов датчиков, полученных в процессе эксплуатации, с контрольными значениями, и результаты анализа в режиме реального времени предоставляют диспетчеру и оформляют в виде протоколов.The information processing subsystem III provides information received from the information collection subsystems I and video monitoring II to the dispatcher on the screens of the
Способ мониторинга мостового перехода в процессе его эксплуатации осуществляется следующим образом.A method for monitoring a bridge in the process of its operation is as follows.
Предварительно разрабатывают расчетную модель конструкций мостового перехода и осуществляют расчетный анализ этих конструкций. По результатам расчетного анализа формируют исходные данные, на основании которых выбирают типы датчиков контролируемых параметров и определяют места их размещения на конструкциях мостового перехода. Затем осуществляют обследование конструкций мостового перехода, выявляют их конструктивные особенности и видимые дефекты и вырабатывают исходные показатели конструкций мостового перехода.Preliminarily, a calculation model of bridge structures is developed and a calculation analysis of these structures is carried out. Based on the results of the calculation analysis, initial data are formed, based on which the types of sensors of the controlled parameters are selected and their placement on the bridge crossing structures is determined. Then, bridge structures are examined, their structural features and visible defects are revealed, and initial indicators of bridge structures are developed.
На конструкциях мостового перехода производят инструментальный контроль путем установки датчиков контролируемых параметров в местах, определенных расчетным анализом: датчиков перемещения 1, датчиков наклона 4, датчиков ускорения (акселерометров) 5, датчиков деформации (тензометров) 6 и датчиков температуры 7. На пролетном строении 2 монтируют метеостанцию 14 с датчиками скорости и направления ветра, атмосферного давления, влажности и интенсивности осадков (не показаны). Датчики контролируемых параметров, присоединенные к измерительным усилителям, объединяют в кабельные (локальные) сети для непрерывной передачи поступающих от датчиков сигналов в измерительно-управляющий блок 9. Разрабатывают программное обеспечение, выполняющее преобразование сигналов от датчиков контролируемых параметров в величины, в наибольшей степени подготовленные для восприятия обслуживающим персоналом мостового перехода. Затем производят калибровку параметров состояния конструкций мостового перехода испытательной подвижной нагрузкой и снятие начальных отсчетов. В процессе мониторинга исходные данные, полученные на расчетной модели, и начальные отсчеты, полученные при калибровке, вводят в память серверов 29, размещенных на центральном посту управления 24, где исходные данные непрерывно сравнивают с показаниями сигналов датчиков, полученных в процессе эксплуатации конструкций мостового перехода, производят комплексный анализ состояния конструкций, в том числе и при динамических воздействиях. Результаты сравнения предоставляют персоналу, осуществляющему оперативный контроль мостового сооружения.On the bridge crossing structures, instrumental control is carried out by installing sensors of controlled parameters in places determined by calculation analysis:
Одновременно с инструментальным контролем производят видеонаблюдение конструкций мостового перехода и данные видеонаблюдения передают по кабельной системе на центральный пост управления 24, где их демонстрируют на мониторах и записывают на видеорегистраторе 27 для возможности повторного просмотра. Данные видеонаблюдения вводят в серверы 29, где их синхронизируют по времени с сигналами датчиков контролирующих параметров и записывают в память серверов 29 для последующего повторного просмотра и анализа.Simultaneously with the instrumental control, video surveillance of the bridge crossing structures is carried out and the video surveillance data is transmitted via a cable system to the
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2250444, МКИ G01М 5/00, приоритет от 25.06.2002.1. RF patent No. 2250444, MKI
2. Патент РФ №2247958, МКИ G01М 5/00, приоритет от 28.03.2003.2. RF patent No. 2247958, MKI
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105726/28A RU2308692C1 (en) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Method and device for monitoring bridge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105726/28A RU2308692C1 (en) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Method and device for monitoring bridge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2308692C1 true RU2308692C1 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=38925398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006105726/28A RU2308692C1 (en) | 2006-02-26 | 2006-02-26 | Method and device for monitoring bridge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2308692C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107476184A (en) * | 2017-08-01 | 2017-12-15 | 洛阳双瑞特种装备有限公司 | A kind of bridge height adjusts system and method |
RU2698419C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-08-26 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | System for monitoring high-speed highway artificial structures |
CN117405432A (en) * | 2023-12-12 | 2024-01-16 | 武汉武铁工程项目管理有限公司 | Monitoring method and monitoring system for bridge swivel structure stable state |
-
2006
- 2006-02-26 RU RU2006105726/28A patent/RU2308692C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107476184A (en) * | 2017-08-01 | 2017-12-15 | 洛阳双瑞特种装备有限公司 | A kind of bridge height adjusts system and method |
CN107476184B (en) * | 2017-08-01 | 2023-11-28 | 中船双瑞(洛阳)特种装备股份有限公司 | Bridge height adjusting system and method |
RU2698419C1 (en) * | 2018-05-30 | 2019-08-26 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | System for monitoring high-speed highway artificial structures |
CN117405432A (en) * | 2023-12-12 | 2024-01-16 | 武汉武铁工程项目管理有限公司 | Monitoring method and monitoring system for bridge swivel structure stable state |
CN117405432B (en) * | 2023-12-12 | 2024-03-12 | 武汉武铁工程项目管理有限公司 | Monitoring method and monitoring system for bridge swivel structure stable state |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107588915B (en) | Bridge influence line identification method | |
CN110926523A (en) | High-speed railway bridge safety perception and early warning system under complicated abominable condition | |
RU2327105C2 (en) | Method of monitoring condition of building or engineering-construction utility structure and device for its implementation | |
RU2444449C1 (en) | Method and system of diagnostics and remote monitoring of railway overhead contact system | |
CN112834193B (en) | Operation bridge vibration and health state abnormity early warning method based on three-dimensional graph | |
JPH02212734A (en) | Apparatus and method for detecting change in structual integrity of structural member | |
KR101694700B1 (en) | Diagnostic systems using vibration measurement devices for water distribution | |
Rolfes et al. | Integral SHM-system for offshore wind turbines using smart wireless sensors | |
CN110243465A (en) | Bridge vibration acceleration and intrinsic frequency on line real-time monitoring device, terminal and method | |
CN113324648B (en) | Portable high-speed railway wheel rail vibration space-time synchronization test method and system | |
KR20090131802A (en) | Real-time dynamic characteristics measuring apparatus of structural systems and the method thereof | |
CN108520227A (en) | A kind of Bridge Structural Damage localization method of the transfer entropy based on dual sensor information | |
CN100429106C (en) | Force detector and detection method for stress generated by defferent temp of long rail | |
Lynch et al. | Post-seismic damage assessment of steel structures instrumented with self-interrogating wireless sensors | |
CN101539493A (en) | Symmetric signal method for structural damage diagnosis | |
CN114575927A (en) | Rail transit safety monitoring system and method | |
CN103528834A (en) | Real-time detection and analysis device for metro vehicle braking performance | |
CN110803199A (en) | High-speed railway tunnel safety perception and early warning system | |
RU2308692C1 (en) | Method and device for monitoring bridge | |
CN207395997U (en) | A kind of Bridge Influence Line identifying system | |
CN103389216A (en) | System and method for testing aerodynamic characteristics of movable train on basis of wind pressure integral | |
WO2022056677A1 (en) | Monitoring, collection and analysis systems and methods thereof, and device, storage medium, program and program product | |
CN112985672B (en) | Prestressed cable force analysis method based on non-contact space vibration test | |
CN211477224U (en) | Full-automatic measuring system of bridge influence line | |
Zeng et al. | Reconstruction of vehicle-induced vibration on concrete pavement using distributed fiber optic |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110227 |