聲發射(she)結構健(jian)康監測系統(統)

結構健康監(監)測是指工程結(結)構實施損傷監測和識別(別)，這里所說(說)的損傷包括材料(liao)特(te)性的改變或結構系統(統)的改變。結構健康監(監)測過程就是(shi)使用傳感器(qi)陣列來獲取損傷信號，通過對這些損(損)傷信號的統(統)計和分析來確定當前結(結)構的健康狀況。聲發射結構健康監測系(xi)統就是利用(yong)聲發射技術(術)對特種設備、橋梁等(deng)做長期監測的(de)過程，以達到使(shi)特種設(設)備、橋梁等結構安(an)全運行、延(yan)長使用壽命(ming)，避(bi)免發生事故(gu)的目的。

聲發射監測(測)流程圖

聲發射監測的優點：

• 結構運(運)行中實現監(監)測
• 監測(測)已知或隱藏(cang)的缺陷并實現定位
• 全(quan)天24小(xiao)時監測和(he)預警
• 一個系統(統)可(ke)以集成各(ge)種類型的傳感器
• 定制解決方案

德(de)國Vallen公司聲發(發)射監測(測)系統主要由多(duo)通道AMSY-6聲發射采(cai)集系統、自動化管理軟件(jian)和云數據平(ping)臺組成。多通道AMSY-6聲發(發)射采集系統(統)已在其他資料中有(you)詳細介紹，這里主要介(jie)紹自動化(hua)管(guan)理軟件(jian)和云數據平(ping)臺。

Vallen自(zi)動化管理軟件是監(監)測系統中的(de)核心軟件模(mo)塊。該軟件主(zhu)要可以實現數據采集(ji)、數據分(fen)析（可視化）、報警處理(li)、數據通信和(he)數據存儲。操作人(ren)員可以自定(ding)義需要完成(cheng)的任務，如傳感器耦合狀態的驗證、數據存儲和上傳到云(yun)平臺、超過預設(設)門檻的報警(jing)和報警處理(li)方式等。

 德國Vallen公司聲發射監測系(xi)統組成示意(yi)圖

云端(duan)數據平臺是(shi)德國Vallen公司新推(tui)出(chu)的云端訪問平臺，主要用于(yu)聲發射長期(qi)監測的數據查看，用(yong)戶可以在有(you)網絡的(de)任何位置查(cha)看監測的數據和結果，真正(zheng)實現了聲發(發)射監測數據的實時性和(he)有效性。

前端(duan)由德國Vallen公司聲發射(she)系統采集數據并上傳到(dao)云服務器，用戶通過(過)可自定義顯(顯)示內容的云(yun)端數據平臺對數據進行查看。定義的(de)內容有聲發(發)射特征參數圖，如幅值與時間的經歷(歷)圖、能量(liang)與時間的經歷圖和定位(wei)圖等，圖(圖)形形式有柱(zhu)狀圖、點狀圖、線狀圖(圖)等。該平臺可(ke)兼容(rong)電腦和智能(neng)手機，可以*.CSV格式和(he)*.png格式導出數據。
 

云端(duan)數據平臺整(zheng)體布局圖

 云端(duan)數據平臺局(ju)部詳細分布(bu)圖

應用案例1：新加(jia)坡港口集裝(裝)箱起重機的(de)長期監測

集裝箱(xiang)起重機照片(pian)
 

監測系(xi)統示意圖

任務：利(li)用聲發射系(xi)統對港口集(ji)裝箱起重機(機)進行長期監(監)測

目(mu)標：由監測結果(guo)作為集(ji)裝箱起重機(機)維修和停用的(de)依據

前(qian)期測試：

• 起(qi)重機在正常(chang)工作條件下(xia)進行監測
• 人(ren)造裂紋、斷鉛驗證
• 人(ren)造裂紋和斷鉛都能被檢(檢)測到并準確(確)定位 
• 成(cheng)功預報危險(險)并自動發生(sheng)報警信息

 測試結(結)果圖(圖)

成(cheng)功點(點)：

• 成功監測到(dao)裂紋擴(擴)展
• 成功對裂紋進(進)行定位并得(de)到其他無損(損)檢測方法的(de)驗證
• 實現全體24小時監測

應用案例2：德國西南部(bu)Gänstorbrücke 橋的監(監)測
 

聲發射橋梁(liang)監測示(shi)意圖

任務：橋梁鋼筋混泥(ni)土中鋼筋斷裂的(de)實時監測和自動報警

目前：全天候(hou)監測并自動發出報警信(xin)息
 

大型鋼筋(jin)混凝土結構實驗室(shi)測試
 

鋼筋混(hun)泥土彎曲試驗

 
現場測試圖(圖)（為傳感器的(de)布置提供依據）
 

現場布置示(shi)意圖 

云數據平臺結果顯(顯)示界面
 

溫度顯示(shi)圖
 

 
能量與通(tong)道分布圖

幅度與時(時)間圖
 

定位圖
 

定位(wei)圖(圖)中的能量顯(顯)示 

應用案例3：高速公路橋金屬部分的(de)監測

任務：高速(su)公路橋金屬部分的(de)監測

目(mu)標：提前預警(jing)危險區域，避(bi)免不必要的(de)道路封閉

成功點：成功監測(測)到(dao)裂紋并(bing)得到驗證

高速公路(lu)橋金屬部分監測現(現)場圖