第六章 远程监测课件讲解

第九章远程监测路桥无损检测主讲人:赵洪利学习指南本章重点讲解了检测中桥梁及边坡远程监测系统及架构的相关组成。了解远程监测系统主要构架与现代桥梁健康监测系统以及边坡稳定远程监测系统的设计方法。

目录页CONTENTSPAGE01远程监测系统及架构02现代桥梁健康监测系统03边坡远程监测系统01远程监测系统及架构远程监测系统及架构

将高性能采集系统与远程遥信遥测技术相结合，形成对被测物进行监测的系统，称为远程监测系统。高性能的采集系统，主要是指传感器及信号的后期处理部分；

监测对象，主要为复杂大型结构体，如桥梁、边坡等；远程系统的组成：

高性能的采集系统监测对象远程监测系统的架构远程监测系统示意图系统构架首先，建立网络的起因是网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，从而造就拥有众多资源的主机提供服务，资源较少的客户请求服务这一非对等作用。其次，网间进程通信完全是异步的，相互通信的进程间既不存在父子关系，又不共享内存缓冲区，因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系，为二者的数据交换提供同步。■C/S架构（胖客户端程序）C/S系统架构系统构架随着Internet技术的兴起，对C/S架构的一种变化或者改进的架构。在这种架构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现的，极少部分事物逻辑在前段（Browser）实现，但是主要事物逻辑在服务器端（Server）实现。

这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。■B/S架构（瘦客户端程序）

单层B/S系统架构不同系统构架的区别■C/S架构硬件环境：专用网络安全：面向相对固定的用户群，对信息安全的控制能力很强程序架构：更注意流程，较少考虑系统运行速度系统维护：升级难处理问题：集中接口：与操作系统关系密切信息流：交互性低■B/S架构硬件环境：广域网安全：面向不可知的用户群，对安全的控制能力相对较弱程序架构：对安全及访问速度多重考虑，建立在需要更加优化的基础上系统维护：开销小、方便升级处理问题：分散接口：跨平台，与浏览器相关信息流：交互密集VS基于C/S架体系结构的B/S势必在将来的工程中发挥重要的地位。02现代桥梁健康监测系统桥梁结构健康监测系统伴随我国基础设施建设的飞速发展，桥梁结构在各大公路、铁路的应用相当广泛，目前，我国有公路桥梁约70余万座（不算铁路桥梁）。随着国民经济的迅速发展以及交通运输能力要求的不断提高，许多桥梁到达或即将到达设计服务期，桥梁的老化和功能退化呈加速趋势，如不及时维护和维修，不仅会影响行车的安全，缩短桥梁的使用寿命，甚至会发生桥梁的突然破坏或倒塌等惨痛事故。美丽的工程桥梁结构健康监测系统

桥梁结构健康监测系统是集结构监测、系统辨识和结构评估于一体的综合监测系统。智能桥梁健康监测系统监测应满足以下要求：精确性完整性适用性桥梁结构健康监测系统桥梁结构健康监测系统五个阶段0302050104在线测试实时分析损伤诊断状态评估维护决策桥梁结构健康监测系统BQIM系统模块及功能实体检测模块：对路桥结构实体进行无损检测；结构远程监测模块：针对桥梁、路基、边坡、基坑等，采用IoT和B/S构架的远程监测体系；数据库模块：CI-DBS可以记录不同时期、不同地点的检测信息，而且储存、检索方便；BIM模块（内含GIS机能）：可查阅、提取、添加检测监测数据、报告，亦可提取和添加非结构性文档信息。;辅助决策模块：利用数值仿真以及专业评估，对质量判断、加固决策等进行辅助。BQIM系统的构成桥梁结构健康监测的应用桥梁名称结构类型跨度（M）国家SunshineSkyway桥斜拉桥164.7+366+164.7美国GoldenGate桥悬索桥343+1280+343美国多多罗桥斜拉桥270+890+270日本明石桥悬索桥960+1991+960日本Foyle桥梁桥144.3+233.6+144.3英国Saohae桥斜拉桥60+200+470+200+60韩国Confederation桥梁桥45×250加拿大Normandie桥斜拉桥856法国青马桥悬索桥455+1377+300中国（香港)江阴大桥悬索桥1385中国苏通大桥斜拉桥主跨1088中国南京长江三桥斜拉桥主跨648中国虎门大桥悬索桥主跨888中国钱塘江四桥系杆拱桥主跨580中国松花江大桥斜拉桥主跨365中国国内外安装结构监测系统的部分桥梁桥梁结构健康监测的应用桥梁结构健康监测系统成果与进展：监测信息全面监测内容全面监测仪器多样、先进、监测功能不断完善桥梁结构损伤诊断理论与方法的研究取得了一定的进展发展包括可靠度理论，层次分析法、模糊理论、神经网络、遗传算法以及专家系统等多种桥梁结构状态评估方法，并且初步应用于桥梁结构健康系统中。03边坡远程监测系统边坡远程监测系统■监测目的通过对边坡变形的监测，判断边坡的滑动面深度、滑动范围及其变形发展趋势，评估开挖施工对边坡自身稳定性和周围建筑物的影响情况，提供预警信息;

动态监测，依据实际情况进行工序和工艺的调整，采取更为合理、有效的支护措施，及时指导施工，优化施工方案;动态监测，掌握控制边坡的稳定性个中参数和因素随时间和空间上的不断变化的过程，为动态化设计，变更设计方案提供依据；张拉过程中以及施工期监测，为高边坡科研提供原始观测数据，从而分析预应力在张拉过程中以及后期的变化规律，了解预应力随时间的长期变化情况，解释其长期变化规律、影响因素；评价安全稳定性和积累量测数据，总结经验。危岩位移，倾斜应力应变地声变化地震，爆破震动降雨量气温地表下水监测内容边坡远程监测系统监测的针对性监测的阶段性监测的及时性监测设计的指导性边坡监测的技术要求边坡远程监测系统边坡监测项目表监测项目测试内容测点布置仪器变形监测地表变形、地表裂缝、边坡深部位移、支护结构变形边坡表面、裂缝、滑带、支护结构顶部经纬仪、全站仪、GPS、伸缩仪、位错仪、钻孔倾斜仪、多点位移计、应变仪等应力监测边坡地应力、锚杆（索）应力、支护结构应力边坡内部、外锚头、锚杆主筋、结构应力最大处压力传感器、锚索测力计、压力盒、钢筋计等地下水监测孔隙水压力、扬压力、动水压力、地下水水质、地下水、渗水与降雨关系以及降雨、洪水与时间关系出水点、钻孔、滑体与滑面孔隙水压力仪、抽水试验、水化学分析等边坡远程监测系统突出重点，统筹兼顾。在整个项目监测中，对边坡产生影响的因素繁多，在实际工程中需要找出决定性影响因素，对其重点监测。及时有效、安全可靠。准确可靠的安装监测系统，并及时埋设、观测，整理分析监测资料及时反馈监控信息。简便可行、经济合理。监测系统现场应便于操作和分析，力求方便可行，仪器不易损坏，易于长期观测。边坡监测基本原则■宏观地质观察法用常规的地质路线调查方法对崩塌、滑坡、泥石流灾害体的宏观变形迹象和与其有关的各种异常现象进行定期的观测、记录。该方法具有直观性、动态性、适应性及实用性强的特点，不仅适用于各种类型的崩塌滑体在不同变形发展阶段的监测，而且监测内容比较丰富，获得的前兆信息直观可靠，可信度高。■简易观察法通过人工观测边坡工程中地表裂缝、地面膨胀、沉降、坍塌、建筑物变形特征及地下水位变化、地温变化等现象，也可在边坡体关键裂缝处埋设骑缝式简易观测桩。该方法对正在发生病害的边坡进行观测较为合适，也可结合仪器监测资料进行综合分析，用已初步判定滑坡体所处的变形阶段及中短期滑动趋势。边坡监测的方法■设站观测法在充分了解工程场区的工程地质背景的基础上，在边坡体上设立变形观测点，在变形区影响范围之外的稳定地点设置固定观测站，用测量仪器定期监测变形区内网点的三维位移变化的一种行之有效的监测方法。远离变形区，且无主观成分，比简易观测法客观、精密，观测、比较的范围大，选点方便。■仪表观测法用精密仪表对变形斜坡进行地表及深部的位移、倾斜（沉降）动态，裂缝相对张、闭、沉、错变化及地声、应力应变等物理参数与环境影响因素进行监测。该方法监测的内容丰富、精度高、测程可调，仪器便于携带，可避免恶劣环境对测试仪表的损害，观测结果直观，可靠度高，适用于斜坡变形的中、长期监测。边坡监测的方法■远程监测法电子仪表观测的内容，基本上能实现连续观测，自动采集、存储、打印和显示观测数据。远距离无线传输是该方法最基本的特点，自动化程度高，可全天候连续观测，是当前和今后一个时期滑坡监测发展的方向。监测方法应充分考虑边坡特征、地质条件及监测外部环境，选择合适的监测方法，做到仪器监测和宏观监测相结合，人工监测