公路橋梁解決方案

交通是與人們息息相關(guān)的事情，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，國家對公路交通的投資也逐步加大，但是每年國家都要投入大量資金用在公路修建以及維護上，其中維護費用占據(jù)了很大一部分。即便是這樣，每年仍然有大量公路遭到破壞，公路的早期損壞已成為影響高速公路使用功能的發(fā)揮和誘發(fā)交通事故的一大病害，而破壞因為汽車超載、超速以及自然原因引起的以及公路修建的質(zhì)量有很大關(guān)系。所以在公路施工過程以及使用過程中進行健康檢測是非常有必要的。目前光纖光柵健康監(jiān)測系統(tǒng)（FBG）在國內(nèi)高速公路大量運用，北京達卡科技有限公司針對公路路面以及路基結(jié)構(gòu)的特點，我們已經(jīng)著手從傳感器封裝工藝、光纖光柵采集儀采集、傳感器組網(wǎng)和調(diào)試方面積累了豐富的經(jīng)驗，而且根據(jù)高速公路的特點推出光纖式傳感器：埋入式應(yīng)變傳感器、土壓力計、埋入式溫度補償計、埋入式瀝青應(yīng)變計。
高速公路一般分多層進行施工，大致可以分為土基層、底基層、基層層和瀝青層，在施工過程中埋入溫度以及應(yīng)變傳感器可以及時得到溫度以及應(yīng)變的變化情況，埋入光纖光柵土壓力計可以對公路土壓力以及車輛對路面的影響進行監(jiān)測。從公路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)看，我們知道路面抗疲勞是瀝青路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之一，瀝青混凝土的疲勞失效與瀝青層底拉應(yīng)變值的大小相關(guān)。路面專家為了準(zhǔn)確測得在實際車輛荷載作用下瀝青層底的應(yīng)變響應(yīng)，傳統(tǒng)方式已經(jīng)不能滿足需要，而采用光柵應(yīng)變傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電信號傳感器進行路面應(yīng)變測量的試驗研究結(jié)果表明光柵傳感器在抗振動、抗電磁干擾等方面性能較好，能夠滿足路面應(yīng)變測量的要求。
通過和國內(nèi)設(shè)計院以及相關(guān)省廳的深入合作，北京達卡科技有限公司目前對路面施工、光纜保護、傳感器保護、針對面層（瀝青層）傳感器的保護等都積累了豐富的經(jīng)驗。傳感器在瀝青層的埋設(shè)時具有一定的難度，對施工工藝要求較高。主要表現(xiàn)為：
1.在瀝青層鋪設(shè)過程中溫度可達160℃，
2.在施工過程中，每層受到的壓力達20t以上。
3.由于瀝青層隨著環(huán)境溫度變化，其強度變化明顯。傳感器需要能真實反映瀝青層應(yīng)變。
我們知道以上原因后，可以得知傳感器在埋入過程中的成活率是最關(guān)鍵的問題。
首先達卡科技為了解決面層（瀝青層）高溫的問題，傳感器本身采用不銹鋼材料封裝，尾纖采用抗高溫鎧裝光纜設(shè)計。為了使傳感器在強壓力下仍然能繼續(xù)工作，能和瀝青層比較好的配合，能真實反映瀝青層撓度以及水平方向的應(yīng)變，我們在設(shè)計傳感器外形的時候采用的方法是增加瀝青層與傳感器的接觸面積。其次達卡科技針對面層（瀝青層）相對較薄的情況，我們設(shè)計了專門用于公路的傳感器，這樣也可以提高傳感器的成活率。再是我們在布線方面可以采用串聯(lián)或者并聯(lián)，根據(jù)用戶使用的分析儀，我們可以提出相對精準(zhǔn)的方案。

光纖光柵橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)

摘要：近年來，國內(nèi)發(fā)生的幾起大橋坦塌和局部破壞事故，使人們已經(jīng)認識到橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的必要性和迫切性。相對光纖光柵其它結(jié)構(gòu)建筑物而言，光纖光柵在橋梁方面的應(yīng)用已經(jīng)趨于成熟，目前我公司已經(jīng)和國內(nèi)相關(guān)單位有十分顯著的合作。國內(nèi)近年發(fā)生的幾起大橋坍塌或局部破壞事故在很大程度上是由于構(gòu)件疲勞加之監(jiān)測養(yǎng)護措施跟不上，從而嚴(yán)重影響構(gòu)件的承重能力和結(jié)構(gòu)的使用。
從結(jié)構(gòu)損傷看，工程結(jié)構(gòu)一般會受到兩種損傷——突發(fā)性損傷和累積性損傷。突發(fā)性損傷由突發(fā)事件引起，使損傷在短期內(nèi)達到或超過一定限值；累積損傷則有緩慢積累的性質(zhì)，達一定程度會引起破壞，影響安全和使用。北京達卡科技有限公司推薦的光纖光柵健康監(jiān)測系統(tǒng)能夠在突發(fā)性損傷發(fā)生時，及時做出判斷和警報，以便采取處理措施，防止發(fā)生進一步的破壞和引發(fā)其它事故；對于累積損傷，能夠定期對損傷的狀態(tài)做出描述，以便根據(jù)情況采取相應(yīng)措施。橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測包括橋梁結(jié)構(gòu)的局部檢測和橋梁整體的健康監(jiān)測。局部檢測主要，包括目檢、混凝土表面硬度試驗。整體檢測分三個層次，即：損傷是否發(fā)生、損傷發(fā)生位置和損傷發(fā)生程度。從投資效益和經(jīng)濟效益看，建立一套光纖光柵健康監(jiān)測系統(tǒng)相對橋梁動輒數(shù)億甚至幾十億而言是微不足道的。
光纖光柵橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的基本內(nèi)涵是通過對橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控與評估，為工程在特殊氣候、交通條件下或運營狀況嚴(yán)重異常時發(fā)出預(yù)警信號，為橋梁維護、維修與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。為此，光纖光柵健康監(jiān)測系統(tǒng)通常對以下幾個方面進行監(jiān)測：
①橋梁結(jié)構(gòu)在正常環(huán)境與交通條件下運營的物理與力學(xué)狀態(tài)；
②橋梁重要非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和附屬設(shè)施的工作狀態(tài)；
③結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性；
④工程所處環(huán)境條件等等。
光纖光柵健康監(jiān)測系統(tǒng)由：光纖光柵傳感器、光纖光柵解調(diào)儀、數(shù)據(jù)管理中心、傳輸光纜等構(gòu)成。由于光纖光柵傳感器本身為無源器件，溫度、應(yīng)變、索力等探測及傳送均為光信號，因而監(jiān)測現(xiàn)場沒有電子設(shè)備，只需為集中監(jiān)測站及無人值守監(jiān)測站供電。光纖不受電磁干擾，而且光信號衰減小，傳輸距離遠，所以大大提升了光纖光柵傳感器在橋梁上的應(yīng)用。光纖光柵健康監(jiān)測系統(tǒng)安裝及長期使用過程中無需標(biāo)定，不存在零點漂移。這些都是傳統(tǒng)貼片式和振弦式所不具備的優(yōu)點。
光纖光柵橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)集成度高，維護方便，單臺光纖光柵傳感解調(diào)儀可以同時用于溫度、應(yīng)變、位移、加速度、壓力、索力等不同類型的傳感器，光纖光柵解調(diào)儀單個通道就可以同時監(jiān)測一根光纖傳感鏈串接的幾十個光纖光柵傳感器；多通道光纖光柵傳感解調(diào)儀可以實時監(jiān)測成百上千點的溫度和應(yīng)變。
北京達卡科技有限公司在橋梁方面已經(jīng)有多個成功使用案例，傳感器和儀器均可以為橋梁專家提供真實有效的數(shù)據(jù)。我們?yōu)闃蛄禾貏e推薦：光纖分布式應(yīng)力溫度監(jiān)測系統(tǒng)、光纖光柵健康監(jiān)測系統(tǒng)、光纖光柵加速度監(jiān)測系統(tǒng)、其中光纖光柵傳感器有：表面式應(yīng)變傳感器、埋入式應(yīng)變傳感器、溫度補償計、鋼筋計、鋼索計、裂縫計、錨索計等。

高速公路交通氣象監(jiān)測產(chǎn)品解決方案

天氣環(huán)境條件監(jiān)測是高速公路科學(xué)運營的一個重要依據(jù)，雨、雪、霧、積雪、結(jié)冰等情況對高速公路的運營都有直接的影響。據(jù)統(tǒng)計，霧、雪、路面結(jié)冰是對公路交通安全影響最大的氣象因素，每年的群死群傷惡性交通事故中相當(dāng)大的比例發(fā)生在這三種氣象條件下。它們對高速公路的影響主要反映在安全、經(jīng)濟效益、社會影響、和引進的交通問題等四個方面。在大霧等低能見度的氣候條件下，高速公路很容易引發(fā)多車相撞的惡性交通事故，這類交通事故往往造成相當(dāng)驚人的損失，霧害已成為交通安全的第一殺手。 交通事故不但造成了重大的人員傷亡， 還帶來另外重大的經(jīng)濟損失。在大霧、下雪、結(jié)冰等天氣情況下，往往采取關(guān)閉高速公路的辦法來有效地杜絕交通事故，但關(guān)閉帶來的直接經(jīng)濟效益損失是非常可觀的。不能準(zhǔn)確判斷各類型天氣條件下高速公路的行車等級也會帶來不必要的經(jīng)濟損失。 由于高速公路重大交通事故比例高，人員傷亡大，人們對高速公路產(chǎn)生了潛在的死亡恐懼。據(jù)調(diào)查，在鐵路交通方便的出行中出者還是寧愿選擇鐵路交通。封閉高速公路給周邊城鎮(zhèn)的交通帶來了極大的壓力，特別是交通容量小的小城鎮(zhèn)，造成嚴(yán)重的大面積的交通阻塞和交通癱瘓。



北京達卡科技有限公司推出LC—ZS7高速公路自動氣象監(jiān)測系統(tǒng)

一、概述
　　高速公路自動氣象監(jiān)測系統(tǒng)由分布在高速公路沿線的若干個高速公路自動氣象站聯(lián)網(wǎng)組成，對高速公路沿線的能見度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、濕度、雨量、路面狀況（表面溫度、干濕狀況、結(jié)冰）等進行自動監(jiān)測，并將監(jiān)測信息及時傳送到監(jiān)控中心，供交通管制系統(tǒng)參考，在惡劣或極端氣象條件下能及時發(fā)出警示信息，以多種方式告知管理人員和駕駛員，以提高高速公路的安全行車水平。
　　系統(tǒng)由高速公路自動氣象站、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理應(yīng)用中心和道路警示等部分組成。高速公路自動氣象站可以觀測的氣象要素包括常規(guī)氣象要素（風(fēng)、溫、濕、雨）、能見度和路面狀況（路面溫度、干濕狀況、結(jié)冰等）。能見度的觀測采用ZQZ—DN1散射式能見度儀，其測量范圍為10～20000m，準(zhǔn)確度為±10%（小于1000m時）和20%（大于1000m時），分辨力為10m，高速公路自動氣象站配置靈活，各種觀測傳感器可以根據(jù)需求靈活取舍。
二、標(biāo)準(zhǔn)配置
　　采集器+能見度+溫度+濕度+風(fēng)速風(fēng)向+雨量+氣壓+路面狀況+供電系統(tǒng)+通訊系統(tǒng)+安裝附件
三、產(chǎn)品特點
　　能夠?qū)F、路面結(jié)冰、積雪等高速公路所需的各種監(jiān)測要素進行實時監(jiān)測和報警，可并入高速公路信息管理處理系統(tǒng)
四、系統(tǒng)技術(shù)特點
　　1.橫向擺放結(jié)構(gòu)設(shè)計，安裝方便快捷，不占用道路空間。
　　2.傳感器測量精度高，能夠保證在各種惡劣環(huán)境條件下長期穩(wěn)定運行，具有防水、防雷擊等安全保護措施。
　　3.數(shù)據(jù)采集密度可設(shè)置。
　　4.通訊方式靈活，用微機下載監(jiān)測數(shù)據(jù)，EXCEL格式存儲文件。
　　5.節(jié)能設(shè)計，充電電池供電（一次充電使用時間大于72小時），適于野外作業(yè)，也可配太陽能電池板，適合無電地區(qū)常年使用。
　　6.可對能見度+溫度+濕度+風(fēng)速風(fēng)向+雨量+氣壓+路面狀況＋時間等進行采集、存儲、顯示處理。
　　7.大容量數(shù)據(jù)存儲器，連續(xù)存儲整點數(shù)據(jù)6個月以上。
　　8.大屏幕圖形液晶顯示屏，一屏顯示所有氣象要素數(shù)據(jù)及圖形，便于現(xiàn)場直接觀測，減少了通過電腦監(jiān)測數(shù)據(jù)給您帶來的不便。
　　9.具有無線網(wǎng)絡(luò)通訊功能，配無線通訊器通過GSM網(wǎng)可實現(xiàn)遠距離布網(wǎng)監(jiān)測或異地遙測數(shù)據(jù)。不受距離限制，每個氣象監(jiān)測網(wǎng)點配備一個無線通訊端口，由氣象中心監(jiān)測站的主控微機對網(wǎng)點內(nèi)所有氣象站的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一監(jiān)控，以達到整個網(wǎng)點內(nèi)氣象數(shù)據(jù)整合及統(tǒng)計。通訊費用按手機短信收費標(biāo)準(zhǔn)計費。
五、應(yīng)用領(lǐng)域
　　適用于高速公路、橋梁、隧道及機場跑道等氣象環(huán)境狀況的監(jiān)測



風(fēng)速風(fēng)向橋梁健康監(jiān)測子系統(tǒng)

大跨橋風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測是非常必要的，1940年完工的主跨853m的塔可馬大橋（TacomaNarrows），只使用了三個月，便在19m／s的風(fēng)速下造成了塌橋事故；1951年主跨 1280m的金門大橋于風(fēng)速 15～1520m／s時因振動而造成橋體部分損壞，等等。由此我們知道準(zhǔn)確掌握大跨橋的風(fēng)速是我們工程人員以及橋梁專家也要考慮的一個范疇。北京達卡科技有限公司推出風(fēng)速風(fēng)向橋梁健康監(jiān)測子系統(tǒng)，和我們所推出的光纖分布式應(yīng)力溫度監(jiān)測系統(tǒng)、光纖光柵健康監(jiān)測系統(tǒng)、光纖光柵振動監(jiān)測系統(tǒng)成為一體，能夠滿足橋梁的安全監(jiān)測的需要。

風(fēng)力及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)是我們工程人員熟知的監(jiān)測項目，這種系統(tǒng)適合橋梁的安全監(jiān)測，我們基于模態(tài)綜合分析理論,在推導(dǎo)復(fù)雜車輛模型剛度、阻尼矩陣和建立車橋系統(tǒng)風(fēng)荷載模型的基礎(chǔ)上,可以根據(jù)北京達卡科技有限公司提供的風(fēng)速風(fēng)向橋梁健康監(jiān)測子系統(tǒng)全面考慮動力風(fēng)載效應(yīng)的車橋系統(tǒng)動力響應(yīng)分析方法,結(jié)合橋例對強風(fēng)環(huán)境下的斜拉橋車橋系統(tǒng)的動力響應(yīng)進行了分析研究。從數(shù)據(jù)分析得知:強風(fēng)下橋梁豎向位移響應(yīng)受風(fēng)載影響顯著,橫向位移響應(yīng)主要由風(fēng)荷載控制;低風(fēng)速下橋梁的振動加速度響應(yīng)受風(fēng)荷載影響較大;風(fēng)荷載引發(fā)的橋梁振動對車輛豎向位移和加速度響應(yīng)影響較大,橫向響應(yīng)由風(fēng)載和橋梁響應(yīng)控制,風(fēng)載對車橋系統(tǒng)動力響應(yīng)影響明顯。
目前中國大部分大跨斜拉橋多用于跨越大江大河甚至海峽,且多處在颶風(fēng)和高風(fēng)速多發(fā)區(qū)域,強大的風(fēng)荷載激發(fā)的橋梁振動對過橋車輛的安全性構(gòu)成威脅,在災(zāi)害天氣中限制過橋車速和必要時關(guān)閉大橋是保證交通安全暢通的重要措施。

北京達卡科技有限公司向國內(nèi)橋梁專家以及業(yè)主單位推薦風(fēng)速風(fēng)向橋梁健康監(jiān)測子系統(tǒng)LC-2FB風(fēng)速報警儀：

一、概述
本儀器是根據(jù)建設(shè)部發(fā)布的《塔機設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)JB9462—88》技術(shù)要求4.1.2.1條“在起重機的最大安裝高度工作時，風(fēng)速不大于20m/s。整體架設(shè)爬升或頂升操作風(fēng)速不大于13m/s。”和4.5.6條“對臂架根部全交點超過50m的起重機應(yīng)在頂部裝設(shè)風(fēng)速儀。”的要求設(shè)計制造的。它的特點是儀器體積小，重量輕，安裝使用方便，風(fēng)速測量準(zhǔn)確，數(shù)字顯示直觀清晰。該儀器主要與大中型建筑塔機配套使用，并廣泛使用于港務(wù)、鐵路運輸、起重機和高層建筑清潔玻璃門窗的吊籃以及客運架空索道纜車上，足塔機、起重機和吊籃及索道纜車等操作員操作安全保障不可少的儀器設(shè)備。
本儀器可為操作員提供風(fēng)速指示和極限風(fēng)速報警信號（當(dāng)風(fēng)速達到或超出設(shè)定的極限風(fēng)速時會發(fā)出短促蜂鳴聲及紅燈閃爍，以告誡操作人員及時防范或停止工作，從而保障人身安全，避免發(fā)生事故和財產(chǎn)損失。）同時，該儀器可用于其他業(yè)務(wù)測量風(fēng)速之用。
PC-2FB風(fēng)速報警儀是在市場經(jīng)濟和電子技術(shù)迅猛發(fā)展的條件下，根據(jù)中外用戶的要求研制的,它具有設(shè)置新穎、美觀、大方、使用更加方便等優(yōu)點。
二、技術(shù)性能指標(biāo)
01.起動風(fēng)速 ：<0.4m/s
02.測量范圍 ：0.1～30m/s
03.分辨率 ：0.1m/s
04.測量精度 ：±（0.4+2%×實際風(fēng)速）
05.采樣時間 ：2秒（自動循環(huán)采樣）
06.顯示 ：液晶數(shù)字直接顯示風(fēng)速值（m/s）
07.報警方式 ：短促的蜂鳴聲及紅燈閃爍
08.報警風(fēng)級 ：設(shè)7級、6級、4級或根據(jù)用戶需要設(shè)定
09.電源 ：220V 50Hz 交流電
10.主機尺寸 ：17.0cm×14.5cm×6.7cm
11.使用環(huán)境 ：主機：
　 溫度：-10～50℃；
　 濕度：20%～90%RH；
　 探頭：-22℃～＋50℃，可在風(fēng)雨中使用。
三、工作原理
采樣單片計算機作中央控制器，傳感器為三杯式風(fēng)杯。風(fēng)杯轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生光電脈沖，計算機對光電脈沖進行數(shù)據(jù)處理，將結(jié)果在顯示屏上顯示。顯示數(shù)據(jù)即為當(dāng)時所測得的實際風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速達到或超過設(shè)定的報警風(fēng)速時，儀器會發(fā)出報警信號提醒操作人員采取相應(yīng)措施。
四、儀器安裝及使用
1.將傳感器牢固安裝在操作室、吊欄附近的金屬架或設(shè)備專用支架上并保持垂直。
2.將主機安放在工作室（或操作室）內(nèi)。
3.將傳感器電纜引入室內(nèi)，插頭插入主機的插座內(nèi)，電纜要求扎牢，避免在空中飄蕩。
4.將主機電源插頭插入交流220V電源插座內(nèi)。
5.儀器右邊上設(shè)有風(fēng)力等級和報警燈（風(fēng)力等級燈是綠色，報警燈為紅色），中間設(shè)有風(fēng)力等級“設(shè)置”鍵。下部設(shè)有“電源開關(guān)”。使用時，首先將電源開關(guān)撥向“ON”，當(dāng)打開電源開關(guān)時，報警燈即被點亮，并發(fā)出蜂鳴聲，同時燈亮4級指示燈，在顯示屏上顯示4級風(fēng)的風(fēng)速值（6.7m/s），瞬間復(fù)位0.0，開始測量實際風(fēng)速。當(dāng)風(fēng)速達6.7m/s時，報警燈被點亮，并發(fā)出鳴叫聲。在儀器正常工作狀態(tài)中，如要切換風(fēng)級時，只需按“設(shè)置”鍵，所需風(fēng)力等級燈即被點亮。顯示屏上不再顯示風(fēng)級報警量值。一般吊欄上使用4級風(fēng)報警擋，塔吊上使用6級風(fēng)報警擋，索道纜車使用7級風(fēng)報警擋。請用戶注意選擇。
6.儀器設(shè)有照明燈，當(dāng)夜晚或光線較暗時以增加顯示數(shù)字的清晰度。
五、注意事項
1.儀器的傳感器應(yīng)輕拿輕放，防止跌落或劇烈撞擊。
2.不得隨意松動傳感器的螺絲與打開上頂帽或擰松十字保護環(huán)等，以免測量不準(zhǔn)確或損壞。
3.不得觸碰或擰動轉(zhuǎn)杯，防止因變形、移位等改變性能致使測量數(shù)值不準(zhǔn)。
4.使用時，插頭要插到位。用后將傳感器拆下，妥善保管。
風(fēng)力(風(fēng)速)等級表

風(fēng)
力
等
級
名 稱
陸 地 上 地 物 特 征
相當(dāng)于平地十米高處的
風(fēng)速(米/秒)

范 圍
平 均

0
無 風(fēng)
靜，煙直上。
0.0—0.2
0

1
軟 風(fēng)
煙能表示風(fēng)向,樹葉略有搖動。
0.3—1.5
1

2
輕 風(fēng)
人面感覺有風(fēng)，樹葉有微響，旗子開始飄動，高的草開始搖動。
1.6—3.3
2

3
微 風(fēng)
樹葉及小枝搖動不息，旗子展開，高的草搖動不息。
3.4—5.4
4

4
和 風(fēng)
能吹起地面灰塵和紙張，樹枝動搖，高的草呈波浪起伏。
5.5—7.9
7

5
清勁風(fēng)
有葉的小樹搖擺，內(nèi)陸的水面有小波，高的草波浪起伏明顯。
8.0—10.7
9

6
強 風(fēng)
大樹枝搖動，電線呼呼有聲，撐傘困難，高的草不時傾伏于地。
10.8—13.8
12

7
疾 風(fēng)
全樹搖動，大樹枝彎下來，迎風(fēng)步行感覺不便。
13.9—17.1
16

8
大 風(fēng)
可折毀小樹枝，人迎風(fēng)前行感覺阻力很大。
17.2—20.7
19

9
烈 風(fēng)
草房遭受破壞，屋瓦被掀起，大樹枝可折斷。
20.8—24.4
23

10
狂 風(fēng)
樹木可被吹倒，一般建筑物遭破壞。
24.5—28.4
26

11
暴 風(fēng)
大樹可被吹倒，一般建筑物遭嚴(yán)重破壞。
28.5—32.6
31

12
颶 風(fēng)
陸上少見，其摧毀力極大。
>32.6
>33


注：本機設(shè)定的報警風(fēng)速等級的始鳴風(fēng)速是：4級為6.7m/s 6級為12.3m/s 7級為15.5m/s