应变在线监测系统
DH3817动静态应变测试系统
DH3817动静态应变测试系统DH3817动静态应变测试系统上海办事处:上海市浦东张江高科园区科苑路399号6幢邮编: ***** 电话: ***-***** 传真：***-*****DH3817动静态应变测试分析系统1. 概述:静态的桥路方式和稳定度,动态的硬件结构和结果显示方式。
本系统可对变化缓慢的应力应变、桥式传感器及热电偶的输出信号完成适调、记录和处理。
DH3817系统框图仪器图片：2. 特点:2.1 以PC机为基础的硬件和软件环境,从应变计到实验报告,试验结果一次生成;2.2 中文视窗2000/XP操作系统下采用C++编制的采样控制和分析软件,具有极强的实时性以及良好的可移植性、可扩充性和可升级性;2.3 每通道独立差动直流放大器、滤波器，大大提高了抗干扰能力;2.4 多通道并行同步采样;2.5 RS485扩展线长度可达100m;2.6 采用1394接口模式及虚拟设备驱动技术,使系统实现了边采样、边传送、边存硬盘、边显示,利用计算机海量的存储硬盘,长时间实时、无间断记录多通道信号；2.7 内置120Ω标准电阻，用户可方便完成全桥、半桥、1/4桥(公用补偿片)的状态设置;2.8 每台计算机最多可控制128个测点;DH3817动静态应变测试系统上海办事处:上海市浦东张江高科园区科苑路399号6幢邮编: ***** 电话: ***-***** 传真：***-*****2.9 输入冷端温度，根据热电偶的分度号，计算被测温度、温度梯度及热流;3.技术指标:3.1 测量点数:每台采集箱8点,每台计算机可控制16台采集箱;3.2 供桥电压: 2V(DC);3.3 每测点采样速率:1、2、5、10、20、50、100、200（次/秒）;3.4 满度值（可根据客户要求更改）:3.4.1电压测量时：满度值为±3mV、±30mV分档切换;3.4.2 应变测量时，典型满度值为±3000με、±*****με分档切换;3.5 A/D分辨率:14位;3.6 系统不确定度：不大于0.5％±3με;3.7 零漂：3με/1h(输入端短路,最高灵敏度,恒温);3.8 自动平衡范围:±*****με(应变计阻值的±1%);3.9 电源：220V±10％50Hz±2％;3.10 采集箱尺寸:290mm(长)×115mm(高)×220mm(宽)。
JM3840动静态应变测试分析系统(动静态应变仪准动
JM3840动静态应变测试分析系统(动静态应变仪准动动静态应变仪是该系统的核心部分，它能够对材料在动态和静态条件下的应变进行准确测量。
它包括传感器、数据采集系统和控制软件三个主要组成部分。
传感器负责将材料的应变信号转化为电信号，并将其传递给数据采集系统进行处理。
数据采集系统则负责采集、存储和处理传感器的信号，然后通过控制软件进行展示和分析。
控制软件可以实时查看材料的应变情况，并对数据进行处理、分析和保存。
准动是该系统的附加部分，它主要用于对材料在高频动态载荷下进行测试和分析。
准动系统具有高频响应、高速数据采集和高精度测量等特点。
它可以通过在动静态应变仪上加装准动头部件，将材料的动态应变信号转化为电信号，然后进行采集和处理。
准动系统的高速数据采集功能可以实时监测材料在高频动态载荷下的应变情况，帮助用户更准确地评估材料的性能。
1.高精度：该系统采用先进的传感器和数据采集技术，能够实现高精度的应变测量。
它的测量精度可以达到微米级，能够准确地反映材料在不同应变条件下的性能。
2.多功能：该系统可以对材料在动态和静态条件下的应变进行测试和分析。
它可以实时监测材料的弹性变形、塑性变形和断裂行为，为用户提供全面的材料性能评估。
3.易操作：该系统具有友好的操作界面和简单的操作流程，用户可以轻松上手并进行测试和分析。
它还提供了丰富的数据处理和分析功能，方便用户对实验数据进行进一步的研究和评估。
4.高效率：该系统的高速数据采集和快速数据处理功能可以大大提高测试效率。
用户可以实时查看和分析实验结果，快速获取材料的性能参数，节省时间和成本。
综上所述，JM3840动静态应变测试分析系统是一种先进的应变测试仪器，能够实现对材料在动态和静态条件下的性能评估。
它具有高精度、多功能、易操作和高效率等优点，是材料科学研究和工业生产中不可或缺的工具。
GIS智能在线监测系统设计及应用研究
GIS智能在线监测系统设计及应用研究摘要：随着能源互联网概念的提出，我国不断加大智能电网和特高压输变电工程基础建设的投入，对系统运行的安全性和可靠性要求日益提高。
变电站是电力系统中执行电压变换、电能接收与分配、电力流向控制及电压调整等动作的重要节点，起着联系发电厂与用户的作用。
关键词：GIS智能电网；在线监测系统；应用研究引言智能变电站在线监测系统是对变电设备的工作状态进行动态的监控，整理统计的环境参数，监控的同时对监测和收集到的数据进行研究，根据研究结果分析和预测变电站可能会出现的故障，识别到故障风险后自主进行警报。
过去对变电站的检测修理是通过人工检修和故障检修相结合的模式，这种方法有两种弊端：一方面加大了人力和财力成本；另一方面无法保证检修的质量。
我国电力设备的检测技术在不断完善和发展，推进了智能变电站系统工作的稳定化和高效化的发展。
1GIS智能技术概述智能GIS是为响应国家智能电网、智能变电站的建设而开发的新型GIS，是传统GIS技术与计算机技术、传感器技术、自动控制技术、通信技术等融合的产物，是具有输变电、在线监控和信息互动等功能、并能满足用户多样化需求的多功能气体绝缘组合电器。
智能组合电器具备下列几种技术特征：（1）测量数字化：对组合电器设备的测量实行就地数字化，站控层和过程层可通过数字化网络采集、调用测量结果，用于组合电器设备的监控；（2）控制网络化：对有控制需求的组合电器实现基于网络的控制；（3）状态可视化：组合电器通过信息交换或自检测获得的状态信息可通过智能电网的其他系统以可辨识的方式进行表述，组合电器的运行状态可以在电网中进行观测；（4）功能一体化：在不影响产品性能的条件下，实现组合电器与传感器、执行器、互感器等部件的集成，将测量、控制、保护等功能融合到一起，实现功能的一体化；（5）信息互动化：通过网络实现组合电器与站控层、过程层及其他系统的信息共享[28-32]。
上传系统的能力。
静态应变测试分析系统
DH3818 静态应变测试分析系统1 概述DH3818 是特地为学生实验设计的静态应变测试系统，有10 通道、20通道、（1+10）通道和（1+19）通道四种形式供用户选择。
手动测量时，高亮LED 数码管即时显示应变、力或位移值。
可根据应变计的灵敏度系数、导线电阻、桥路方式对测量结果进行修正。
计算机最多可直接控制16台仪器，所有操作均由计算机完成，巡检速度为10 点／秒。
1.1 应用范围1.1.1 根据测量方案，完成全桥、半桥、1／4 桥（公用补偿片）状态的应力应变的多点巡回检测；1.1.2 配合各种桥式传感器，实现压力、力、荷重、位移等物理量的多点巡回检测；1.1.3 与热电偶配合，通过热电偶分度号的计算，对温度进行多点巡回检测；1.1.4对输出电压小于20mV的电压信号进行巡回检测，分辨率可达1卩v1.2 特点1.2.1 高亮LED 数码管即时显示通道号和应变值，试验结果直观明了；1.2.2 采用进口高性能机械继电器，通过特殊的电路设计，消除了开关切换接触电势变化对测量结果的影响，先进的隔离技术和合理的接地，具有较强的抗干扰能力；1.2.3 通道组合灵活，可同时接应变传感器和力传感器；1.2.4 根据应变计的灵敏度系数、导线电阻、桥路方式以及各种桥式传感器灵敏度，对测量结果进行修正。
1.3 系统构成计算机通过USB 和数据采集箱相连，构成10\20\10+1\19+1 测点的静态应变测量系统。
一台计算机通过RS485通讯扩展线最多可以同时控制16台采集器。
1.3.1 仪器与多种传感器的连接，如图1 所示：应变类传感器载荷传感器图1传感器与仪器连接1.3.2单台工作如图2所示：图2单台仪器工作1.3.3多台仪器工作如图3所示：N=1RS485N=16图3多台仪器工作1.4 硬件功能1.4.1 直观的测量结果显示：高亮数码管直接显示测量结果，人性化的按键操作，实验人员在现场无计算机的情况下，通过数码管显示直接查看各个测点的工作情况；1.4.2 通过计算机联网观察实验情况：在教学实验室由一台计算机通过USB 控制多台仪器，最多可同时直接观察16台仪器的测试状态，老师能掌握每个实验组的实验情况，提高课堂实验教学质量。
应变在线监测系统
应变在线监测系统整体解决方案版本2011年12月11日杭州珏光物联网科技有限公司修正记录目录修正记录 ....................................................... 错误!未定义书签。
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2关键硬件设备的技术指标及产品特点 ........................... 错误!未定义书签。
光纤光栅解调仪 ........................................ 错误!未定义书签。
光纤光栅应变传感器 .................................... 错误!未定义书签。
光纤光栅温度补偿应变传感器 ............................ 错误!未定义书签。
3传感器分布................................................. 错误!未定义书签。
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应变在线监测系统
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实时数据.......................... 错误!未定义书签。
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光纤在线监测系统实时检测结构变形
光纤在线监测系统实时检测结构变形近年来，结构变形监测在工程领域中变得越来越重要。
特别是对于桥梁、隧道、高楼大厦等大型建筑物，及时发现和跟踪结构变形对于确保其安全性至关重要。
光纤在线监测系统是一种先进的技术，可以实时检测和监测结构变形，为工程师和相关人员提供准确的数据，以便在必要时采取相应的措施。
光纤在线监测系统主要由传感器、光纤和数据处理设备三部分组成。
光纤传感器是实现结构变形监测的关键部件，它利用光纤的特性进行变形测量。
光纤传感器通常采用光栅光纤传感器或光纤布拉格光栅传感器。
这些传感器可以将结构变形转换成光纤中的光学信号，再通过光纤传输到数据处理设备进行分析和处理。
实时检测结构变形需要在结构表面布设一定数量的传感器，以确保监测的全面性，并通过这些传感器获取大量的数据。
传感器的布设位置需要根据具体的结构类型和监测目的来确定。
一般情况下，传感器会分布在结构的不同部位，包括主梁、桥墩、关键节点等。
这样可以有效地捕捉到结构的变形情况，及时发现异常变化，并在必要时采取相应的预防措施。
光纤在线监测系统可以实时监测结构的不同类型变形，包括形状变化、位移、应变、裂缝等。
传感器可根据结构的变形量和变形速度输出相应的信号，将其转换为数字信号并传输到数据处理设备。
数据处理设备可以对收集到的数据进行处理和分析，并生成结构变形的图表和报告。
这些图表和报告可以帮助工程师评估结构的健康状况，及时发现潜在的安全隐患。
光纤在线监测系统的优势在于其高灵敏度和实时性。
相比传统的结构监测方法，光纤在线监测系统具有更高的精度和更快的响应速度。
光纤传感器能够实时采集变形数据，并将其传输到数据处理设备，工程师可以随时查看结构的变形状态。
这使得对结构变形进行监测和预警变得更加简单和有效。
此外，光纤在线监测系统还具有较长的使用寿命和良好的抗干扰能力。
传统的变形监测方法通常需要定期维护，而光纤在线监测系统由于其不易受环境条件的影响，具有较长的使用寿命。
在线监测桥梁挠度的实用方法
在线监测桥梁挠度的实用方法在桥梁工程中，监测桥梁的挠度是非常重要的，可以帮助工程师及时检测桥梁的变形情况，提前发现并解决潜在的安全隐患。
下面将介绍几种在线监测桥梁挠度的实用方法。
1.传感器监测法：使用传感器对桥梁进行监测，最常用的是应变传感器和位移传感器。
应变传感器通过检测桥梁结构中的应变变化来间接测量桥梁的挠度。
位移传感器直接测量桥梁中一些特定点的位移变化来确定桥梁的挠度。
这种方法可以实时监测桥梁的变形情况，并将数据传输给监测系统，可视化显示桥梁的挠度变化。
2.振动监测法：通过在桥梁的关键部位安装振动传感器，实时监测桥梁的振动情况。
当桥梁受到外力作用产生振动时，传感器会检测振动的频率和振幅，并将数据传输给监测系统。
监测系统可用于分析桥梁的动力特性，并根据振动参数推断桥梁的挠度情况。
3.激光扫描监测法：通过激光扫描仪在桥梁的不同位置进行测量，获取桥梁表面的三维坐标数据。
通过不同时间点的三维数据比对，可以计算出桥梁的挠度变化情况。
激光扫描监测法具有高精度和无接触的特点，可以获得桥梁全面、准确的变形数据。
4.雷达监测法：利用雷达技术对桥梁进行监测，通过测量电磁波的反射时间和强度变化来获取桥梁表面的形变信息。
雷达监测法适用于监测桥梁远距离视线不良或无法直接观察到的部位，如桥塔、桥墩等。
5.大数据分析法：将桥梁监测系统收集的大量数据存储于云端，并应用大数据分析技术对数据进行处理和分析。
通过对大数据中的挠度变化进行统计和建模，可以实现对桥梁挠度的长期监测和预测。
总之，在线监测桥梁挠度的实用方法具有多种选择，可以根据具体的桥梁情况和监测需求进行选择和组合使用。
这些监测方法可以及时提供桥梁的变形情况，在保障桥梁安全和可靠性方面起到重要作用。
随着监测技术的不断发展和创新，相信在线监测桥梁挠度的方法也会越来越先进和精确。
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应变在线监测系统
整体解决方案
版本 1.0
2011年12月11日
杭州珏光物联网科技有限公司
修正记录
杭州珏光物联网科技有限公司目录
修正记录 (2)
目录 (3)
1解决方案 (4)
2关键硬件设备的技术指标及产品特点 (5)
2.1光纤光栅解调仪 (6)
2.2光纤光栅应变传感器 (6)
2.3光纤光栅温度补偿应变传感器 (7)
3传感器分布 (8)
4传感器安装 (9)
4.1钢材料连接 (9)
4.2混泥土连接 (9)
5FBG在线实时监测系统 (10)
5.1简要说明 (10)
5.2功能说明 (10)
5.2.1主页 (10)
5.2.2拓扑结构 (11)
5.2.3实时数据 (11)
5.2.4历史数据 (12)
5.2.5报警信息 (12)
5.2.6物理量计算 (12)
1解决方案
塔架结构状态在线监测系统主要由珏光科技生产的JPFBG-1000光纤光栅解调仪、JPFBGT-300H 光纤光栅温度传感器、JPFBGS-200TH光纤光栅表面应变计等光纤光栅产品，和珏光科技FBG在线实时监测软件系统组成。
系统部署中还需配备必要的网络环境、以及服务器等等。
典型的光纤光栅传感系统如下图所示：
监控室
路由器
光纤光栅解调仪
服务器
光缆
监测现场
光纤接续盒
光纤光栅传感器
光纤光栅传感器
图1：光纤光栅系统组成
关键硬件设备的技术指标及产品特点
2关键硬件设备的技术指标及产品特点根据具体塔架要求，该系统的硬件清单如下表所示：
2.1 光纤光栅解调仪
图2：珏光科技光纤光栅解调仪JPFBG-1100外形
珏光科技光纤光栅解调仪网络一体机是结合当今最先进的光纤技术、电脑技术及信号处理技术研发成功的；系统采用模块式设计，方便客户根据不同需求、工程特点配置适合的测量通道、软件功能；系统关键部分没有易损配件，具有可靠性高、使用方便等优点。
产品特点：
•可靠性高：高度集成，没有可移动的光学组件；
•检测高效精确：实现绝对测量，检出量为波长信息，检测频率可达到5KHZ/S；波长无需校准，范围可宽至80nm；采用波分复用技术，易于实现分布式测量；信号不受光强影响，抗干扰能力强；
•波长解调精度为±5pm；分辨率1pm；
•机内配有网络数据采集服务器，可以向远处服务器自动更新采集数据，有相应的软件接口可供第三方开发；
•支持TCP/IP网络设置，系统可以远程设置，易于管理；
•关键光纤光栅波长解调器件符合美国军方标准MIL-STD-810 《国防部试验方法标准环境工程考虑和实验室试验》；
•软件易于升级定制：产品还可根据客户实际需要定制软件接口或扩展硬件接口。
2.2 光纤光栅应变传感器
图3：珏光科技光纤光栅应变传感器
JPFBGS-250TH光纤应变传感器是珏光科技自主研发的纤传感器，产品利用紫外光通过掩膜光栅照射到裸光纤上，引起裸光纤纤芯折射率的永久性变化，形成布拉格光栅；在受到温度或应力应变变化时，光栅的栅距同时发生变化，从而精确地测量温度或应变。
该传感器需要抵消温度产生的影响。
产品特点：
•稳定性好、可靠性高；
•光栅本身采用切趾技术，中心波长稳定、光栅边模抑制比高；
•采用无胶封装技术先进，可在300℃下正常工作；
•灵敏度高，可达 1~ 1.4 pm/με
2.3 光纤光栅温度补偿应变传感器
图3：珏光科技光纤光栅温度补偿应变传感器
JPFBGS-260TH光纤应变传感器是珏光科技自主研发的纤传感器，产品利用紫外光通过掩膜光栅照射到裸光纤上，引起裸光纤纤芯折射率的永久性变化，形成布拉格光栅；在受到温度或应力应变变化时，光栅的栅距同时发生变化，从而精确地测量温度或应变。
内置两个FBG传感器，可以有效地抵消温度对应变的影响。
产品特点：
•稳定性好、可靠性高；
•光栅本身采用切趾技术，中心波长稳定、光栅边模抑制比高；
•采用无胶封装技术先进，可在300℃下正常工作；
•灵敏度高，可达 1~ 1.4 pm/με
应变测量的计算公式：
JPFBGS-260TH的应变计算公式如下：
ε=106[ΔλSλ0S−ΔλTλ0T
⁄
⁄
F G
]−
ΔλTλ0T
⁄
S T
(CTE S−CTE T)
公式中：
F G为传感器系数；本传感器系统为0.802.。
ΔλS为应变传感器FBG的波长变化
λ0S为应变传感器FBG的波长初始值
S T为在温度为22℃时的传感器温度灵敏度；为1.833×10−5
ΔλT为温度补偿传感器FBG的波长变化
λ0T为温度补偿传感器FBG的波长初始值
CTE S为被测量物的热膨胀系数
CTE T为传感器的热膨胀系数，为16.6 μm m ℃
⁄
3传感器分布
整个系统一共使用82个传感器，每一个应变传感器测量范围为±2000με，其中12个传感器是带温度补偿应变传感器。
实际上相当于94个独立的光纤光栅传感器，每2个传感器之间波长间隔为4ns。
每个通道安装5~8个传感器。
一共需要13个通道。
4传感器安装
4.1 钢材料连接
1.先用砂纸清洁目标表面。
2.将传感器放置在目标表面上，并用胶纸粘牢传感器两端。
3.使用电焊机，焊接传感器4个固定点。
4.等待几分钟，撕除固定用的胶纸，传感器安装完毕。
4.2 混泥土连接
1.先用冲击钻打直径8mm的孔，一般4只孔（与应变计的固定孔尺寸匹配）。
2.安装直径6mm的膨胀螺栓，并拧紧。
3.安装传感器。
5FBG在线实时监测系统
5.1简要说明
FBG桥梁在线实时监测系统是珏光科技自主开发的软件系统，它是基于B/S架构的软件系统，集成了Microsoft Silverlight技术、SQL数据库系统，.Net4.0等最新技术开发的物联网工程管理软件平台，它可以管理多台光纤光栅解调仪。
可以远程查询结果，服务器软件系统自动运行与后台，可自动接收采集仪的数据，对采集的波长值进行物理量计算，对异常的计算结果自动进行报警，并将计算结果以及报警结果保存在数据库中。
通过在线系统查看实时的计算结果，历史结果，报警信息。
可以查看整个系统的传感器部署的拓扑结构。
导出和打印数据。
图4. 软件架构图
该系统可以根据客户的需求进行定制，可以扩展如下的功能：
1）可以增加CAD技术
2）可以实现C/S架构
3）可以与视频监控系统无缝连接。
5.2 功能说明
5.2.1 主页
以图形化显示各个测点的数值。
如下图：
其中左侧应变：传感器发生故障导致无测量结果。
以红色表示。
左侧温度正常，以绿色表示。
图5. 软件界面图
5.2.2 拓扑结构
拓扑结构直观可以显示各个设备的每一个通道布置图，以及每一个通道测点的实时测值。
如下图:当前通道接了2个传感器（左侧温度和左侧应变）。
鼠标放置于左侧温度上面后，可以显示实时结果。
根据报警条件，左侧温度是正常（绿色表示）；而左侧应变发生了报警（红色表示），具体报警信息在[报警信息]中查看。
5.2.3 实时数据
动态刷新并显示各个传感器最新的物理量数值。
可以到处支持导出和打印。
5.2.4 历史数据
查询显示各个传感器的历史数值。
支持导出和打印。
根据查询的结果，绘制每一个物理量随时间变化的过程线。
5.2.5 报警信息
查询显示各个报警信息数据。
如下图：
其中前面4个测点，由于数据丢失导致的报警。
最后一个测试测点，温度值过高导致的报警。
5.2.6 物理量计算
在系统配置的项目设置中，可以对物理量的计算公式进行设置。
在监测系统会自动根据公式，进行物理量的计算。
举例如下：
配置温度：
配置应变：
上面公式中的a，b，c值都可以在配置具体传感器的时候，设定的值。
Ref.x表示对应的温度计测量的当前波长值, Ref.x0表示对应的温度计的中心波长值。