应用NI技术快速构建土木工程在线监测系统解决方案
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Author(s):
李 涛 - 清华大学深圳研究生院
Industry:
Transportation, Basic Materials - Steel/ Lumber/ Construction
Products:
Data Acquisition, Modular Instruments, PXI/CompactPCI, Sound and Vibration, Signal Conditioning, Software
The Challenge:
将众多采集设备集成到一个开放平台下，统一进行数据采集，并需要有一便捷的工具来快速地构建信号计算处理模型。在室外无人执守的条件下，要保证系统能长期稳定运行，并需要具备一定的故障自恢复能力。同时整个系统要具备很好的灵活性以及软硬件的兼容性，传统的土木工程安全监测解决方案大多是定制的方案，不利于系统本身的扩展也不利于整个方案推广到其它类似的系统上。
The Solution:
应用NI的Compact FieldPoint、PXI硬件，以LabVIEW为软件平台，开发一套桥梁监测系统， 对深圳大学城内某在役桥梁进行了实时的安全监测。这样一套以虚拟仪器技术为核心的方案具有很好的扩展性和移植性，同时NI公司软硬件的无缝集成更为整个系统的开发提供了很大便利，并且运行实时操作系统的平台提高了系统的实时性和稳定性。
"PXI对于结构动态测试有不可取代的优势，尤其在大型桥梁测试中，具有定时和触发特性的PXI系统可提供多达5000个通道同步测量，且相位误差在1KHz时小于0.1度。"
简介：
土木工程监测具有监测点多、分布广、环境影响因素复杂等特点。应用NI的Compact FieldPoint系列分布式测控模块实现对应变、温度等静态参数的精确测量，具体来说，本系统中使用了AI-110、TC-120、SG-140分别对钢筋锈蚀传感器、热电偶、混凝土应变的信号进行采集。而对于振弦式传感器读数仪与光纤光栅解调仪，可以通过cFP-2020主控模块提供的RS232/485接口，代替PC机来控制；应用PXI模块化采集硬件实现对振动、加速度等动态参数测量，具体设计上，采用NI PXI-1052 PXI/SCXI组合机箱，将PXI-8186控制器、PXI-6220采集卡、SCXI-1520、SCXI-1530信号调理模块集中到一个机箱里，组成一个基于Windows的测量平台。并应用LabVIEW信号分析处理工具对采集信号进行计算处理，作为评估结构安全的依据。
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