聲發射結構健康監測系統
結構健康監測是指工(gōng)程結構實施損傷監測和識别，這裡(lǐ)所說的損傷包括材料特性的改變或結構系統的改變。結構健康監測過程就(jiù)是使用傳感器(qì)陣列來獲取損傷信号，通(tōng)過對這些損傷信号的統計和分析來确定當前結構的健康狀況。聲發射結構健康監測系統就(jiù)是利用聲發射技(jì)術(shù)對特種設備、橋梁等做長(cháng)期監測的過程，以達到(dào)使特種設備、橋梁等結構安全運行、延長(cháng)使用壽命，避免發生(shēng)事(shì)故的目的。
聲發射監測流程圖
聲發射監測的優點：
- 結構運行中實現監測
- 監測已知或隐藏的缺陷并實現定位
- 全天24小(xiǎo)時監測和預警
- 一(yī)個(gè)系統可以集成各種類型的傳感器(qì)
- 定制解決方案
德國(guó)Vallen公司聲發射監測系統主要由多(duō)通(tōng)道AMSY-6聲發射采集系統、自(zì)動化管理軟件(jiàn)和雲數據平台組成。多(duō)通(tōng)道AMSY-6聲發射采集系統已在其他資料中有詳細介紹，這裡(lǐ)主要介紹自(zì)動化管理軟件(jiàn)和雲數據平台。
Vallen自(zì)動化管理軟件(jiàn)是監測系統中的核心軟件(jiàn)模塊。該軟件(jiàn)主要可以實現數據采集、數據分析（可視化）、報(bào)警處理、數據通(tōng)信和數據存儲。操作人員(yuán)可以自(zì)定義需要完成的任務，如傳感器(qì)耦合狀态的驗證、數據存儲和上(shàng)傳到(dào)雲平台、超過預設門(mén)檻的報(bào)警和報(bào)警處理方式等。
德國(guó)Vallen公司聲發射監測系統組成示意圖
雲端數據平台是德國(guó)Vallen公司新推出的雲端訪問平台，主要用于聲發射長(cháng)期監測的數據查看(kàn)，用戶可以在有網絡的任何位置查看(kàn)監測的數據和結果，真正實現了聲發射監測數據的實時性和有效性。
前端由德國(guó)Vallen公司聲發射系統采集數據并上(shàng)傳到(dào)雲服務器(qì)，用戶通(tōng)過可自(zì)定義顯示内容的雲端數據平台對數據進行查看(kàn)。定義的内容有聲發射特征參數圖，如幅值與時間的經曆圖、能(néng)量與時間的經曆圖和定位圖等，圖形形式有柱狀圖、點狀圖、線狀圖等。該平台可兼容電(diàn)腦(nǎo)和智能(néng)手機(jī)，可以*.CSV格式和*.png格式導出數據。
雲端數據平台整體布局圖
雲端數據平台局部詳細分布圖
應用案例1：新加坡港口集裝箱起重機(jī)的長(cháng)期監測
集裝箱起重機(jī)照(zhào)片
監測系統示意圖
任務：利用聲發射系統對港口集裝箱起重機(jī)進行長(cháng)期監測
目标：由監測結果作為(wèi)集裝箱起重機(jī)維修和停用的依據
前期測試：
- 起重機(jī)在正常工(gōng)作條件(jiàn)下(xià)進行監測
- 人造裂紋、斷鉛驗證
- 人造裂紋和斷鉛都能(néng)被檢測到(dào)并準确定位
- 成功預報(bào)危險并自(zì)動發生(shēng)報(bào)警信息
測試結果圖
成功點：
- 成功監測到(dào)裂紋擴展
- 成功對裂紋進行定位并得到(dào)其他無損檢測方法的驗證
- 實現全體24小(xiǎo)時監測
應用案例2：德國(guó)西(xī)南(nán)部Gänstorbrücke 橋的監測
聲發射橋梁監測示意圖
任務：橋梁鋼筋混泥土(tǔ)中鋼筋斷裂的實時監測和自(zì)動報(bào)警
目前：全天候監測并自(zì)動發出報(bào)警信息
大型鋼筋混凝土(tǔ)結構實驗室測試
鋼筋混泥土(tǔ)彎曲試驗
現場測試圖（為(wèi)傳感器(qì)的布置提供依據）
現場布置示意圖
雲數據平台結果顯示界面
溫度顯示圖
能(néng)量與通(tōng)道分布圖
幅度與時間圖
定位圖
定位圖中的能(néng)量顯示
應用案例3：高(gāo)速公路(lù)橋金屬部分的監測
任務：高(gāo)速公路(lù)橋金屬部分的監測
目标：提前預警危險區域，避免不必要的道路(lù)封閉
成功點：成功監測到(dào)裂紋并得到(dào)驗證
高(gāo)速公路(lù)橋金屬部分監測現場圖
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