[发明专利]基于无线智能节点的钢桥疲劳寿命便携式评估系统及方法在审
申请号: | 201410562432.1 | 申请日: | 2014-10-17 |
公开(公告)号: | CN104266921A | 公开(公告)日: | 2015-01-07 |
发明(设计)人: | 都思丹;陈红梅;沈庆宏 | 申请(专利权)人: | 南京嘉视信电子有限公司;南京金晓电子信息有限公司 |
主分类号: | G01N3/32 | 分类号: | G01N3/32;G08C17/02 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 210020 江苏省南京市建邺区江东*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 无线智能 节点 疲劳 寿命 便携式 评估 系统 方法 | ||
1.基于无线智能节点的钢桥疲劳寿命便携式评估系统,其特征在于,包括若干无线智能节点、基站和监控中心;
所述无线智能节点包括多个前端采集模块、第一数据处理单元、第一无线收发器、第一高增益天线和供电单元;所述前端采集模块包括应变计、惠斯通电桥、可调放大电路、四通道模数转换器、可编程抗混叠滤波器和数字输出接口;所述第一数据处理单元包括内嵌疲劳寿命评估方法的高性能处理器、大容量存储器、输入接口和输出接口;所述前端采集模块上的所述数字输出接口与所述数据处理单元上的输入接口连接;所述数据处理单元上的所述输出接口与所述第一无线收发器连接;所述第一无线收发器与所述第一高增益天线连接;所述供电单元为所述多个前端采集模块、所述第一数据处理单元和所述第一无线收发器供电;
所述基站包括若干第二高增益天线、若干第二无线收发器、第二数据处理单元和网络转换单元;所述第二无线收发器和所述第一无线收发器一一对应,且所述第一无线收发器通过所述第一高增益天线和所述第二高增益天线与所述第二收发器无线连接;所述第二无线收发器与所述第二数据处理单元连接;所述第二数据处理单元包括内嵌综合疲劳寿命评估方法的高性能处理器、大容量存储器;所述第二数据处理单元通过所述网络转换单元与所述监控中心网络连接。
2.基于无线智能节点的钢桥疲劳寿命便携式评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将若干无线智能节点布置在钢桥易发生疲劳的若干焊接点;
2)所述无线智能节点上的前端采集模块采集由外界环境激励所引起的应变数据,并将应变数据去除噪声;
3)所述无线智能节点上的第一数据处理单元将步骤2)滤波后得到的所述应变数据转换为应力历程;
4)所述无线智能节点上的第一数据处理单元,利用雨流计数法计算外界环境激励下的应力幅和其对应的循环次数;
5)所述无线智能节点上的第一数据处理单元,利用数学统计分析,确定外界环境激励下的日均标准应力谱;
6)所述无线智能节点上的第一数据处理单元根据对应焊接节点细节,确定焊接节点的标准S-N曲线;
7)所述无线智能节点上的第一数据处理单元利用Miner准则计算焊接节点的疲劳寿命,得到评估结果;
8)每个所述无线智能节点将步骤7)得到的所述评估结果通过无线发送至基站,所述基站综合全部所述评估结果对整个桥梁进行疲劳寿命评估,并将所述评估结果通过网络传送至监控中心。
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