1、简介
在长期使用过程中，桥梁缆索受大载荷、环境腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、氢脆等影响，容易发生骤然断裂事故。
应用：
悬索桥吊索、主缆，斜拉桥斜拉索，拱桥吊杆（索）或系杆的桥梁钢索结构断丝声波（声发射）监测检测。（本文所述的监测检测符合标准JT／T 1037-2022公路桥梁结构监测技术规范方法的相关要求）
| 部件位置 | 型号，主要指标 | 数量 | 原理 |
| 安装在需要监测的吊索、主缆、斜拉索、系杆上。 |
RAEM1。 DC供电。 |
多个。 断丝测点可布设在锚头端部或附着在钢缆护套外表面。 |
桥梁缆索断丝瞬间会产生强烈的弹性波，并沿着钢缆内部传播到安装在钢缆上的声波（声发射）传感器，系统识别提取有效的断丝信号，分析缆索断丝状况。 |
应用结果：
365天在线声发射监测检测，全过程自动分析结果，支持手机蓝牙巡检，物联网远程操作使用，手机报警推送。
·自动给出监测诊断结果 ·在线和历史数据屏幕显示 ·在线手机报警推送
总结
实现了按标准（JT／T 1037-2022公路桥梁结构监测技术规范）对悬索桥吊索、主缆，斜拉桥斜拉索，拱桥吊杆（索）或系杆的桥梁缆索断丝声波（声发射）监测检测。
并按标准给出每一条缆索的断丝根数及断丝率（断丝根数占该条缆索总根数的百分比即为断丝率）。用户可根据标准内容及时开展检查维修、缆索更换。杜绝因损伤累积发展而导致的损失和事故。
优点：
·在线----声波（声发射）采集器安装在被监测诊断的对象上，实现全时段全天候状态监测故障诊断。
·智能----自动给出监测诊断结果，自动分析断丝数量和断丝率并报警，不需人工操作，数据采集分析报告展示整个监测诊断全过程自动进行。
·远程----借助物联网系统，用户可以在任何位置得到任意不限距离位置的监测诊断点的监测诊断结果，在线即时结果和历史过程结果。
2、解决方案 - RAEM1系列远程声波（声发射）监测系统
多种数据输出通讯方式（WiFi、4G、以太网、RS485 等），可根据用户需求配置，实现定期检测/本地长期监测检测/远程长期监测检测等多种应用方式。
系统示意图
注：上述系统都有手机app蓝牙通讯巡检和现场调试设置功能。
RAEM1声发射采集器+桥梁专用传感器：
安装：
安装在需要监测的悬索桥吊索、主缆，斜拉桥斜拉索，拱桥吊杆（索）或系杆上。断丝测点可布设在锚头端部或附着在钢缆护套外表面。
| 特点 | 过程 |
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·信号和时间触发 ·瞬态信号和连续信号采集 ·长期监测诊断 ·远程监测和无线单通道检测仪 |
◆关键部位安装RAEM1，监测缆索断丝 ◆开启采集 ◆分析验证，得到判据标准 ◆验证效果良好，关闭波形和参数输出 ◆设置判据，手机平台推送信息 |
3、主要软硬件介绍
系统组成：RAEM1声发射采集器，平台，客户终端;
RAEM1系列远程声发射监测系统(链接)：
1）配置表
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桥梁专用传感器 |
GI150 |
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DI150-1 |
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采集器 |
名称 |
RAEM1采集器 |
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通讯方式 |
有线 |
RS-485 |
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CAN |
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LAN |
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无线 |
4G(流量计费参考运营商套餐) |
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WIFI |
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蓝牙(手机蓝牙巡检) |
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LORA(组网) |
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终端 |
手机 |
APP |
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小程序 |
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短信 |
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邮件 |
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云平台 |
清诚物联网云平台 |
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阿里云平台 |
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亚马逊云平台 |
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电脑软件 |
SWAE软件 |
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RAEM1设置软件 |
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注：云平台可根据客户需求，选择客户的私有云平台，或清诚的私有云平台
2）RAEM1声发射采集器技术指标：
集传感器、采集卡、数据通讯(蓝牙等)、电池供电、无线时钟同步为一体的RAEM1智能声波（声发射）采集器。
| 通道组合 | 单通道或多通道组合使用 | 采样精度 | 16位 |
| 采集方式 | 门限触发/时间触发 | 系统噪声 | 优于30dB |
| 采样频率 | 单个通道最大采样率2M点/秒 | 动态范围 | 70dB |
| 防护等级 | IP65 | 输入带宽 | 10kHz-1000kHz |
| 供电 | 12VDC | 重量 | 220g |
| 模拟滤波器 | 30kHz、125kHz两个高通滤波器，80kHz、175kHz两个低通滤波器组合，默认30kHz~80kHz，125kHz~175kHz两种带通滤波器组合，可按需求更改，出厂固定 | ||
| 数字滤波器 | 256阶的FIR滤波器，OKHz~1000kHz频率范围内任意数值设置直通、高通、低通、带通 | ||
| 传感器 | 内置前放系列传感器，三种内置前放可选28V40dB，12V34dB，5V26dB | ||
| 数据输出 | 波形、参数、参数评级 | ||
| AE特征参数参数 | 到达时间，幅度，振铃计数，能量，上升时间，持续时间，RMS，ASL | ||
| 内置SD卡容量 | 64G（可拓展至512G） | ||
| 通讯方式 | 4G、网口、WiFi、RS485（可根据用户要求定制其他通讯方式，如NB-IOT、Lora等） | ||
| 使用温度范围 | -20℃~60℃。（WiFi版本为0℃~60℃） | ||
| 尺寸 | 圆筒直径φ62mm，高度 100mm | ||
| 安装 | 底部自带磁性，可吸附于被测物体表面 | ||
3）手机蓝牙巡检：
支持手机蓝牙连接设备实现人工巡检，对设备进行设置和数据监控。
4）云平台
清诚物联网云平台、阿里云平台、亚马逊云平台等。
①云平台数据显示：用户可以通过云平台进行远程监控，同时把报警信息推送给用户。
②远程系统升级：用户可以从云平台下载安装升级版软件、系统。
③采集参数设置：用户可以通过云平台进行远程配置，如评级配置、断丝率配置、断丝率报警配置等。
评级配置
断丝率配置
断丝率报警配置
④数据下载：用户可以通过云平台，对历史数据进行远程数据下载。
5）SWAE软件- 电脑
数据可从云端下载后使用清诚的SWAE软件进行深度分析，也可以直接发送到SWAE软件进行实时分析处理，以详细了解缺陷详细情况。如参数分析、相关图分析、波形分析、快速傅里叶变换、小波变换、定位分析、评级分析等
方案案例
案例：对某实桥吊杆进行4次断丝试验，并对其进行在线桥梁断丝声波（声发射）监测
第1次为调整采集参数后的预测试，不开启断丝报警，验证断丝判据是否合理；第2-4次拉断试验为断丝监测及断丝率监测报警的验证。已知钢丝数量为133，4次试验实际断丝数量分别为：7根，8根，9根，9根。
1）云平台
云平台图1：第1次拉断实验断丝时各参数数据图：
据云平台数据，第1次拉断实验系统监测到7根断丝。
据云平台数据绘制的第1次断丝实验数据统计表
| 断丝序号 | 幅度（dB） | 能量（kPj） | RMS（mV） | ASL（dB） | 振铃计数 |
| 1 | 100 | 16502 | 5.1 | 68.4 | 206 |
| 2 | 100 | 15692 | 5.0 | 68.4 | 211 |
| 3 | 99 | 15551 | 4.9 | 68.6 | 211 |
| 4 | 100 | 45427 | 8.4 | 73.1 | 283 |
| 5 | 100 | 43030 | 8.2 | 72 | 252 |
| 6 | 100 | 24257 | 6.2 | 70.2 | 233 |
| 7 | 100 | 25005 | 6.3 | 70.5 | 218 |
推测断丝预警设置合理。
云平台图2：第2~4次拉断试验断丝数量及断丝率：
第2~4次拉断试验断丝根数及断丝率、预警准确性、健康度/超限等级统计表
| 云平台断丝数量 | 累计断丝根数 | 断丝率 | 监测报警准确率 | 健康度等级 | 超限级别 | |
| 第2次拉断实验 | 8 | 8 | 6.01% | 100% | III | 二级 |
| 第3次拉断实验 | 9 | 17 | 12.78% | 100% | III | 二级 |
| 第4次拉断实验 | 9 | 26 | 19.55% | 100% | III | 二级 |
按标准JT／T 1037-2022公路桥梁结构监测技术规范条款11 监测应用中的表9超限报警阈值设定表和表11桥梁结果健康度等级评定判据，当发生断丝时，为轻微异常（超限级别二级）；当断丝率到达2%时，为中等异常（超限级别二级）。得到各次试验级别如上表。
第2、3、4次拉断试验的健康度级别都是III中等异常，超限级别都为二级。按标准JT／T 1037-2022公路桥梁结构监测技术规范条款11 监测应用中的表10监测数据超限检查建议，建议进行特殊检查。
2）报警推送
当发生断丝时，自动报警推送，并提示当前断丝率。报警方式：邮箱、手机短信、手机小程序/APP等。
实际案例
1、全尺寸桥梁拉索断丝成功声波监测
2022年6月，清诚公司与合作单位在某桥梁拉索制造公司，成功进行了全尺寸桥梁拉索断丝声波声发射监测试验。
拉索加载断丝刻槽位置和RAEM位置示意图
（P1断丝位置，S为RAEM1位置）
实际全尺寸拉索上预制刻槽加载产生断丝，在拉索护套上和锚头部位安装传感器和RAEM1，清诚公司的RAEM1型号声波（声发射）智能传感报警信息会发送到指定的智能手机。
RAEM1传感器距离断丝位置最远约40米距离，试验中对几十根断丝进行了监测，断丝监测正确率达100%，无漏报无误报。
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安装在拉索上的RAEM1智能传感器 |
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典型断丝数据——清诚云5次断丝图 |
手机断丝发生和当前断丝率报警 |
2、太平湖大桥钢缆断丝监测(链接)
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。
安徽省马鞍山市马鞍山长江大桥2013年底建成通车其左汊大桥为悬索桥右汊大桥为斜拉桥，2022年左汊大桥在检查过程中发现有吊索内的钢丝已经开始断裂出现隐患，经安徽省交科院研判决定使用声发射技术对多条吊索及重点部位进行吊索断丝监测，并于2022年10月将声发射监测设备RAEM1在多条吊索上安装完成，为大桥安全保驾护航。
