悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)系杆断丝智能声波(声发射)监测系统

简要描述:

悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)系杆断丝智能声波(声发射)监测系统 简介 经典案例 1、悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)系杆内的声发射源从何而来:...

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详细介绍
悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)系杆断丝智能声波(声发射)监测系统


  • 监测系统简介
  • 经典案例
  • 其它案例

1、悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)系杆内的声波(声发射)源从何而来:
钢丝产生的声波(声发射)源:材料在应力作用下的变形与裂纹扩展,是结构失效的重要机制。这种直接与变形和断裂机制有关的源,被称为声波(声发射)源。 由于钢丝断裂快速释放能量产生瞬态弹性波的现象被称为声波(声发射),故钢丝产生的声波(声发射)源来自它的自身断裂。
2、什么是吊索、主缆,斜拉索,吊杆(索)系杆的声波(声发射)监测:
声波(声发射)监测是一个“被动”接收并“发现”声波(声发射)源的过程,其声波(声发射)源来自悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)系杆内的钢缆自身断裂。该过程可以长期有效准确的捕捉到悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)系杆内每一条断丝的声波(声发射)信号并确定声波(声发射)源位置。长期安放在悬索桥吊索、主缆,斜拉桥斜拉索,拱桥吊杆(索)系杆上的声波(声发射)监测采集器接收到断丝释放的声波(声发射)源后通过采集器的处理系统分析和计算出声波(声发射)源的特征参数、位置,采集器自带的通讯模块(有线、无线)会第一时间发送给路桥管养部门提醒管养部门被监测部位已出现了健康危机。

3、RAEM1智能声波(声发射)监测系统:


智能声波(声发射)监测系统示意图
 

多个RAEM1现场组网的应用示意图
 
 
 
多个RAEM1/RAEM2现场组网的应用示意图
特点:
1、电脑/手机/平板客户端访问物联网平台即可实时查看在线和所有RAEM1/RAEM2的历史数据,也可实时在线设置RAEM1/RAEM2参数。
2、可定制参数评级结果等数据内容推送给手机,实现实时参数评级判据报警等实时手机数据内容提醒功能;                              
3、 根据应用要求可选择无线lora/wifi/zigbee/蓝牙/LoraWAN,有线网线/RS485,连接RAEM1/RAEM2和网关,网关输出可选择4G/WIFI/网线,连接到物联网平台。

多个RAEM1/RAEM2直连物联网平台的应用示意图

智能声波(声发射)监测系统基本概览:
•RAEM1 智能声波(声发射)监测系统由RAEM1采集器(传感器 、采集器、信号采集与分析、通讯),平台 (云服务器/局域网 /PC/手机等),客户终端 (手机,PC,大屏等)3个部分组成。(结构模式可选择,传感器、电源均可内置或外置)。
•集信号采集控制、分析、储存和通讯为一体的智能物联网声波(声发射)监测系统,24小时连续工作的高可靠性,适用长期连续无人值守自动数据采集、存储、分析、输出并可分析断丝位置和程度。
• 多种数据输出通讯方式:4G、RS485、TCP、WiFi、Modbus(CAN、NB-IOT等目前没有,可以定制)。多种输出端口,多种网络输出形式,可以根据应用需要选择。
• 数据可以上传到用户指定云端物联网平台显示分析(阿里云、清诚自建云平台等),也可以下载到客户端电脑使用清诚提供的专业声波(声发射)信号分析处理软件深度分析,也可以直接发送到清诚的SWAEU3H软件进行实时分析处理。
•采集器可接入用户监控平台或云服务等数据平台实时显示数据,也可将参数评级结果等数据内容推送给手机APP,实现实时参数评级判据报警等实时手机数据内容提醒功能。
•采集器可设置并输出出现断丝报警及设置断丝率报警:出现断丝二级报警,断丝率2%以上,三级报警。
•智能声波(声发射)采集器包括传感器自带自诊断功能,能够实时确认设备运行状态是否正常。
 
智能声波(声发射)监测系统基本参数:
▲单通道 AE (声波(声发射)信号)输入,采样频率: 2MHZ,采样精度: 16 bit;
▲ 信号输入带宽: 10Khz-1000KHz;
▲ 采集信号动态范围 :70dB;
▲系统噪声 ASL 优于 30dB;
▲ 外部供电,直流 12V;电池供电 (联系定制) ;
▲工作环境温度-20℃~60℃。(WiFi版本为0℃~60℃)
▲采集器防护等级 IP66;
▲采集器自带磁性,可吸附于被测物体表面;


智能声波(声发射)监测系统参数示意图


•输出声波(声发射)参数数据,包含到达时间,幅度,振铃计数,能量,上升时间, 持续时间,RMS, ASL,能量;
•输出参数评级数据,参考国内外声波(声发射)监测标准,自动生成强度级别,活度级别和强度活度综合级别;
•输出数据类型:波形、参数、参数评级。可选择设置任意1-3种数据类型存储和输出;
•数据采集可选定时采集、时时采集、触发采集:监测信号未超过阈值时可采用定时采集或时时采集,超过阈值即采用信号触发采集并报警。



传感器型号:内置前放系列传感器可分为埋入式、附着式两种
传感器前置放大器供电电压和放大倍数有3种可供选择:  28V40dB、12V34dB、5V26dB;
附着式声波(声发射)传感器响应频率:40KHZ—100KHZ
附着式声波(声发射)传感器适用温度:—35℃-80℃(使用寿命5—10年)
埋入式声波(声发射)传感器响应频率:10KHZ—40KHZ
埋入式声波(声发射)传感器适用温度:—35℃-80℃(使用寿命20年以上)

 
传感器示意图1


传感器示意图2

传感器配套不锈钢卡箍示意图
 

智能声波(声发射)系统设置界面及手机APP小程序:
 


系统设置界面示意图1


系统设置界面示意图2
 



小程序数据界面示意图

太平湖特大桥吊杆断丝智能声波(声发射)监测

2021年交通运输部对国内11座公路长大桥梁做为试点监测桥梁的结构健康,其中安徽省黄山市的太平湖特大桥针对吊杆断丝首次使用了智能声波(声发射)监测系统进行监测,我司的RAEM1智能声波(声发射)监测系统很荣幸的被设计养护单位选中,为大桥健康保驾护航。

 

公路长大桥梁结构健康监测系统建设试点一览表

序号

省份

桥型

桥名

主跨径(m)

在役或新建

通车时间

有无监测系统
1 江苏 悬索桥 江阴长江大桥 1385 在役 1999年
有/改造试点
2 安徽 斜拉桥 铜陵长江公路大桥 432 在役 1995年
有/改造试点
3 安徽 拱桥/钢管拱 太平湖特大桥 352 在役 2007年 有/改造试点
4 浙江 多塔斜拉桥 嘉绍大桥 428 在役 2013年
有/改造试点
5 湖北 悬索桥 宜昌长江公路大桥 960 在役 2001年 无/新建试点
6 河北 梁式桥 滹沱河特大桥 200 在役 2010年 无/新建试点
7 辽宁 斜拉桥 辽河大桥 436 在役 2010年
有/改造试点
8 贵州 悬索桥 坝陵河大桥 1088 在役 2009
有/改造试点
9 四川 悬索桥 大渡河特大桥 1100 在役 2010
有/改造试点
10 江西 双层钢桁梁 九江长江大桥 216 在役 1993 有/改造试点
11 广东 斜拉桥 江顺大桥 700 在役 2015 有/改造试点

案例示意图1
 


案例示意图2


案例示意图3


案例示意图4


案例示意图5


现场场景视频
G20青银高速平阴黄河特大桥钢桁架桥联结系节点板高强度螺栓在线监测:
2021年10月G20青银高速平阴黄河特大桥安装RAEM1智能声波(声发射)监测系统12支对大桥钢桁架桥联结系节点板高强度螺栓进行在线监测。

RAEM1智能声波(声发射)监测系统内置4G通讯卡,现场安装完毕后,公司技术人员远程通讯为系统设置监测点的合理参数配置,无技术人员到场操作即可实现对大桥钢桁架联结系节点钢板高强度螺栓的测。
 

 

案例示意图1
 

 

现场安装图1

 

现场安装图2
 


现场安装图3
 

 

现场安装图4


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