武汉空轨轨道动挠度监测项目
一、项目概况
武汉光谷空轨沿生态大走廊南北向直线布设,起于花山碧桂园生态城左岸,经由花山河、九峰山、光谷中心城、综保区、龙泉山、中华园,止于牛山湖环湖湾区,线路全长约26.7公里,设站16处,配套车辆段与停车场各1处。光谷空轨旅游线项目按照总体规划、分期实施原则,先行启动一期工程(九峰山动物园-龙泉山风景区),长10.5公里,设站6座,车辆基地1处。二期工程在一期基础上,向北连接严西湖、严东湖,向南连接豹澥湖、牛山湖。
二、监测设备及测点布设
1)系统组成及功能
本次空轨挠度测试系统由5台QY-Ⅲ型倾角仪、1台G01NET-3(DH)数据采集仪和一套DZJC2020在线接收与分析软件组成。本系统可测量各种铁路桥梁和公路桥梁的静态、动态挠度值和倾角值,能绘制出静态、动态挠度曲线和自动出报告。此系统体积小、携带和安装方便,可用于现场测试或监测各种桥梁的挠度和倾角。此系统相比激光挠度仪等设备,具有安装方便、精度高、测试结果直观、能测量桥下有水的大跨度铁路或公路桥梁、可长期监测桥梁的挠度变化情况。监测系统拓扑图如下:
图2 系统拓扑图
系统应用领域
Ø 高速铁路桥梁荷载试验中的动态挠度测量,及长期动态挠度监测;
Ø 公路桥梁荷载试验中的静态挠度、动态挠度测量,及长期动态挠度监测;
Ø 公路桥梁在温度、混凝土长期徐变影响下的挠度监测;
Ø 梁式桥梁、斜拉桥、拱桥的静态和动态挠度测量。
系统特点
Ø 独创由倾角换算成挠度的核心算法;
Ø 安装方便;
Ø 不需要静态基准点,可测量远离桥岸的大跨度桥梁的挠度;
Ø 不受天气影响,可全天候实时监测桥梁挠度;
Ø 操作方便;
Ø 通讯模式丰富,兼容有线、无线传输;
Ø 可测量静态、动态挠度;
Ø 可同步观测整跨挠度曲线、多个测点的动挠度曲线。
2)QY-III倾角仪介绍
QY-Ⅲ型倾角仪为一款伺服式高分辨力动态倾角仪,用来测量桥梁在温度影响、混凝土徐变影响、静态加载、动态荷载下的倾角值,并通过我们独创的由倾角值计算出挠度的核心算法,实现桥梁的挠度测量。仪器具有分辨力高、低频动态响应特性好、带温度补偿、使用方便、对使用环境条件要求不高和抗干扰能力强的特点。
指标名称 | 技术参数 |
型号 | QY-Ⅲ倾角仪 |
有效频带范围 | 0~1Hz(默认)或者 0~10Hz 可定制
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灵敏度 | 1.68V/度 |
量程 | 角度测量量程:±15°可定制;
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漂移 | <0.0002度 |
动态倾角分辨力
| 0.0001°
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电源 | DC12V |
使用环境 | 温度:-30~70℃ |
尺寸(L*W*H,mm) | 150*85*86mm |
重量 | 1kg |
防水等级 | IP68 |
3)G01NET-3DH 高精度数据采集仪介绍
G01NET-3DH 型高精度数据采集仪嵌入了挠度技术算法,直接输出挠度值。采集仪具有监测数据同步采集、现场存储、挠度数据实时上传功能的功能。这款采集仪可通过上位机网络进行校时;可选择网口或串口传输原始数据或分析结果。采集仪内置 16G 数据存储卡。存储卡内的数据可以通过仪器自带的 USB 口拷贝出来。
此仪器支持客户二次开发,免费提供通讯协议。客户也可直接使用我们配套的监测软件和监测云平台。
采集仪可配套 4G 无线传输模块,实现数据的无线传输功能(串口传输波特率为 115200)。具备精度高、功耗低、体积小、数据的实时采集、数据的触发式存储、数据的实时传输、人机操作界面的功能。
指标名称 | 技术参数 |
型号 | G01NET-3(DH)型 |
输入通道数量 | 8~16通道(默认单端输入、支持差分输入) |
输入量程及分辨率 | -10~10V/0.005mV |
采样频率 | 16~600Hz(各通道完全同步) |
存储容量及存储格式 | 存储容量:标配16G SD卡,数据存储格式:文本格式 |
数据远程传输 | 支持UDP、TCP\IP Client、TCP\IP Server三种通信方式;默认为TCP\IP Server;上电后默认为连续传输。可以采用4GDTU传输数据 |
时间校正功能 | 人工校准、远程服务器校准、GPS授时 |
显示功能 | 7寸或者4.3寸LCD, |
动态范围 | ≥120dB |
供电 | DC12V |
功耗 | 7瓦 |
尺寸(L*W*H,mm) | 270*200*120 |
输入阻抗 | 1M欧姆 |
外部接口 | 7寸LCD屏幕配: 1个串口,2个USB口,1个网口 4.3寸LCD屏幕配: 1个串口,2个USB口,1个网口 |
工作温度 | 温度:-35℃~+70℃ 湿度:≤90% |
触发截止频率 | 软触发,默认20Hz,可设置 |
现场数据存储触发模式 | 基于幅值触发 |
三、现场挠度监测安装照片