DTU產品在橋隧監(jiān)測系統(tǒng)中的應用

橋梁因造價昂貴，服役時間長且維系人們的生命安全而倍受關注。為了避免因難于察覺結構和系統(tǒng)損傷引發(fā)災難性的突發(fā)事故，橋梁結構健康監(jiān)測尤為重要。

在世界上目前未出現事故的橋梁中，也有眾多橋梁出現了不同程度的性能退化。據文獻資料顯示，美國現有近60萬座橋梁，美國聯(lián)邦公路管理局的統(tǒng)計數據表明，約有1/3的橋梁功能陳舊或有結構缺陷，需要修復，大概需要投資700億美元，且估計每年有150-200座橋會倒塌；在英國，據報道也有1/3的橋梁需要修復；在加拿大，為修復橋梁損壞的全部基礎設施工程估計需耗費5000億美元；到2006年底，我國現有各類現代橋梁53.36萬座，其中公路橋梁有34萬多座，鐵路橋梁有18萬座。隨著交通量的增大和車輛載重不斷提升，加之缺乏例行維修，不少橋梁都處于帶病超負荷工作狀態(tài)，同時更多的舊有橋梁到達或即將到達設計服役期。

大型橋梁是國家或地區(qū)的交通命脈，它耗資巨大，一旦發(fā)生橋梁坍塌事故，將造成重大的人身傷亡和巨大的經濟損傷，并且?guī)韾毫拥纳鐣绊?。為了及時掌握大型橋梁的性能退化，防止突發(fā)性的坍塌事故的發(fā)生，應用科學的方法對大型橋梁進行健康監(jiān)測是極為必要的，目前這一點已逐漸得到了學術界、工程界以及政府部門的廣泛認同。

現代大跨徑橋梁在長期運營中，由于荷載的反復作用，混凝土的收縮徐變，溫度變化，地基的下降，鋼筋混凝土的開裂腐蝕等多種因數的影響，使大橋結構的幾何形狀發(fā)生改變，結構構件強度發(fā)生衰減，進而引起各測試截面處的應力應變的變化，反過來，疲勞過度的橋梁又會影響橋梁上行駛的車輛安全，所以對橋梁結構健康狀況進行長期、遠程、實時、在線的自動監(jiān)測對于橋梁長久的運營有著非常重大的意義。橋梁的應變監(jiān)測系統(tǒng)中主要的部分就是橋梁應力信號的采集控制，通過對橋梁結構的應力監(jiān)測系統(tǒng)特點進行詳細分析基礎上，，將FPGA嵌入式技術和無線網絡技術相結合，橋梁應力采集模塊實現橋梁應力數據采集以及A/D轉換，應力數據經串口到GPRS DTU，然后轉換為TCP/IP數據包，使用GPRSDTU通過GPRS 網絡傳送至Internet再發(fā)送數據到遠端的Web服務器，從而實現橋梁應力數據的實時遠程檢測監(jiān)控。

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分組無線業(yè)務的簡稱，是在GSM基礎上發(fā)展起來的一種分組交換的數據承載和傳輸方式。與原有的GSM比較，GPRS在數據業(yè)務的承載和支持上具有速率高、實時在線等優(yōu)點。另外GPRS計費方式更加靈活，支持按數據流量來進行計費；而且GPRS還能支持在進行數據傳輸的同時進行語音通話等等，相對于短消息等無線數據通信業(yè)務，GPRS的價格具有相當的優(yōu)勢。目前，我國移動推出的GPRS上網業(yè)務最高每千字節(jié)也只有3分錢，而且用戶可以根據自己的需要，以月租、包月等多種形式進一步降低GPRS通信的費用。