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港珠澳大桥“私人医生”已上线,为桥梁健康监测保驾护航

2018年10月23日,港珠澳大桥开通仪式在珠海举行。港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,是连接香港、珠海、澳门两岸三地的大型跨海通道,是中国交通建设史上技术最复杂、标准最高的工程之一。那么,是谁承担了这个超级工程背后工程量巨大的健康监测任务呢?

就是NI客户——中交公路规划设计院,默默地为港珠澳大桥主体工程健康监测保驾护航。

今天小编就带大家了解下项目的具体细节,先奉上港珠澳大桥主体工程健康监测系统用户操作界面和现场安装图片↓↓

港珠澳大桥主体工程健康监测系统用户操作界面

港珠澳大桥主体工程健康监测系统现场安装图

关于港珠澳大桥的价值和意义,小编就不过多介绍,直奔今天的主题~

中交公路规划设计院担任港珠澳大桥“私人医生”

港珠澳大桥主体工程健康监测系统涉及的结构众多、技术复杂、点多面广,为我国交通基础设施中规模最大、类型最多健康监测系统。中交公路规划设计院有限公司承接了港珠澳大桥主体工程健康监测系统项目,负责大桥主体健康监测系统的建设实施与运行维护。

其监测系统基于全寿命期监管养护的理念,从工程设计、建设期开始研究建立一体化的结构监管养护平台,从大桥设计、建设到运营管理、养护给出系统性的咨询和建议,并期在工程寿命期限内可持续发挥作用,成为港珠澳大桥“私人医生”,最大可能辅助管养,为港珠澳大桥安全高效的运管维护提供技术保障。

江海航道桥测点布置图

注:图片来自中交公路规划设计院有限公司官网

大跨度分布式系统对港珠澳大桥进行全天候监测

分布部署在结构体内的各数据采集与信号处理系统是整个监测系统的关键组成部分,负责直接对港珠澳大桥主体工程桥隧结构的各类型传感器信号进行全天候监测和处理,为监测系统提供坚实的数据支撑。

数据采集与信号处理系统不仅要具有良好开放性、灵活性和稳定性,对不同类型的信号进行基于同一时基的连续采集和信号处理,而且要具备高性能的时钟和触发同步功能,便于不同系统之间能够进行精确的同步采集。系统还要提供强大的实时计算能力以应对相关实时信号处理算法的部署和运行需求。另外,恶劣的海洋性环境气候及桥面路况影响对系统的严苛环境适应性也提出了很高的要求。

人工岛测点布置图

注:图片来自中交公路规划设计院有限公司官网

NI的系统联盟商上海磐翰电子科技有限公司被中交公路规划设计院有限公司甄选为其供应商及合作伙伴,负责为港珠澳大桥主体工程健康监测系统项目提供高可靠、高性能的数据采集与信号处理系统和相关的专业集成服务。为应对和满足数据采集与信号处理系统的复杂的功能要求及苛刻的实际应用需求,磐翰与NI推荐选用具备严苛环境适用性的NI cRIO工业级测控平台及相关的功能模块来构建该系统。

具体而言,九洲航道桥、江海航道桥和青州航道桥等三个通航桥分别配置多套cRIO高可靠数据采集与信号处理系统,对桥梁结构振动、索振动、风速风向、倾斜、位移和温湿度等信号进行基于GPS的精确同步采集和实时信号处理。非通航孔桥及隧道配置多套cRIO高可靠数据采集与信号处理系统,对桥梁、隧道及人工岛结构的倾斜、位移和温湿度等信号进行采集和实时信号处理。

共计二十多套cRIO高可靠数据采集与信号处理系统组成一个典型的大跨度分布式系统,各子系统之间协同工作,对港珠澳大桥主体工程桥隧结构的相关信号进行全天候监测、处理和存储,为整个健康监测系统提供灵活、强大的底层数据支持,进而为港珠澳大桥安全高效的运管维护提供坚实的技术保障。

值得一提的是,NI数据监测系统已经在多个重要项目中应用。小编这就列举两个:

中国第一座跨海大桥——东海大桥,工程非常复杂,为实现超大规模的监测和数据传输,采用了基于NI软硬件平台(包括PXI系统在内的一系列软硬件)的桥梁健康监测系统。

北京奥运会的主体育场鸟巢和主游泳馆水立方需要搭建一个稳定而可靠的建筑结构健康监测系统,NI帮助其搭建了基于LabVIEW 和CompactRIO平台的结构监测系统

(具体细节,小编后续会有详细报道,敬请关注)

关于中交公路规划设计院有限公司

中交公路规划设计院有限公司(简称公规院)成立于1954年,原为交通部公路规划设计院。成立60多年来,公规院实现了从单一产业链到全产业链(规划策划、可行性研究、投融资、勘察设计、工程建设、运营维护、资产处置)、从国内到国外、从公路到大土木行业的基础设施全寿命周期、全过程一体化咨询服务产业格局。

迄今为止,中交公路规划设计院有限公司已经成功完成了国内外60多座桥梁和隧道的健康监测系统项目,是国内大型结构健康监测系统应用的行业领军者。2018年,公规院牵头申报的“大型桥梁结构健康监测数据挖掘与安全评定关键技术”荣获国家科技进步二等奖。

上海磐翰电子科技有限公司是一家专注于提供高质量、定制化测控系统解决方案的高科技公司,利用自身的专业优势及丰富行业经验,致力于为分布式监测、声音振动测试及高可靠测控领域等行业客户提供业界领先的测控系统产品及专业服务。

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