[發明專利]基于無線智能節點的鋼橋疲勞壽命便攜式評估系統及方法

在審

• 申請號: 201410562432.1
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104266921A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 都思丹;陳紅梅;沈慶宏
• 申請（專利權）人: 南京嘉視信電子有限公司;南京金曉電子信息有限公司
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于無線智能節點的鋼橋疲勞壽命便攜式評估系統，其特征在于，包括若干無線智能節點、基站和監控中心；

所述無線智能節點包括多個前端采集模塊、第一數據處理單元、第一無線收發器、第一高增益天線和供電單元；所述前端采集模塊包括應變計、惠斯通電橋、可調放大電路、四通道模數轉換器、可編程抗混疊濾波器和數字輸出接口；所述第一數據處理單元包括內嵌疲勞壽命評估方法的高性能處理器、大容量存儲器、輸入接口和輸出接口；所述前端采集模塊上的所述數字輸出接口與所述數據處理單元上的輸入接口連接；所述數據處理單元上的所述輸出接口與所述第一無線收發器連接；所述第一無線收發器與所述第一高增益天線連接；所述供電單元為所述多個前端采集模塊、所述第一數據處理單元和所述第一無線收發器供電；

所述基站包括若干第二高增益天線、若干第二無線收發器、第二數據處理單元和網絡轉換單元；所述第二無線收發器和所述第一無線收發器一一對應，且所述第一無線收發器通過所述第一高增益天線和所述第二高增益天線與所述第二收發器無線連接；所述第二無線收發器與所述第二數據處理單元連接；所述第二數據處理單元包括內嵌綜合疲勞壽命評估方法的高性能處理器、大容量存儲器；所述第二數據處理單元通過所述網絡轉換單元與所述監控中心網絡連接。

2.基于無線智能節點的鋼橋疲勞壽命便攜式評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將若干無線智能節點布置在鋼橋易發生疲勞的若干焊接點；

2)所述無線智能節點上的前端采集模塊采集由外界環境激勵所引起的應變數據，并將應變數據去除噪聲；

3)所述無線智能節點上的第一數據處理單元將步驟2)濾波后得到的所述應變數據轉換為應力歷程；

4)所述無線智能節點上的第一數據處理單元，利用雨流計數法計算外界環境激勵下的應力幅和其對應的循環次數；

5)所述無線智能節點上的第一數據處理單元，利用數學統計分析，確定外界環境激勵下的日均標準應力譜；

6)所述無線智能節點上的第一數據處理單元根據對應焊接節點細節，確定焊接節點的標準S-N曲線；

7)所述無線智能節點上的第一數據處理單元利用Miner準則計算焊接節點的疲勞壽命，得到評估結果；

8)每個所述無線智能節點將步驟7)得到的所述評估結果通過無線發送至基站，所述基站綜合全部所述評估結果對整個橋梁進行疲勞壽命評估，并將所述評估結果通過網絡傳送至監控中心。