监控波尔图新的 400 米地铁桥

独特的施工挑战 Challenge

费雷里尼亚桥（Ponte Ferreirinha）的设计面临多项重大结构挑战。其 428.60 米的主跨需要河床外的支撑以保护环境，这使得荷载分布和地基设计更加复杂。陡峭的河岸和附近的建筑物限制了桥墩的位置，要求采用侧跨较大的高效框架结构。大桥细长、高 75 米、可变深度的预应力钢筋混凝土上部结构由长斜支撑支撑，必须在风力、地震力和高压缩力作用下保持稳定。施工采用了平衡悬臂技术和临时缆索支撑，同时最大限度地减少了对杜罗河和周边基础设施的干扰。

结构健康监测为何重要

复杂结构的建造需要使用在线系统进行持续监测，以提供永久性监督。在这种情况下，结构健康监测（SHM）系统可带来几大好处：

• 安全第一：检测异常偏移、振动或电缆张力，保护工人和设备的安全。
• 施工支持： 引导悬臂节段的安全推进和临时拉索的张紧。
• 节省时间和成本：及早发现过应力或偏差，防止延误和代价高昂的返工。
• 设计验证：确认桥梁在各种荷载、风力和地震力作用下的表现与预测一致。

实施强大的 DAQ 系统

为了实现这些优势，我们咨询了 Gantner Instruments 在葡萄牙的合作伙伴 PerfectDecibel，以设计一套能够满足项目苛刻要求的数据采集（DAQ）系统：

• 可扩展性：由于施工分五个阶段进行，DAQ 系统必须随着新结构元素的完工而无缝扩展。
• 分布式覆盖：DAQ 模块需要靠近分布在几百米范围内的传感器安装，从而最大限度地减少电缆长度，降低噪声拾取。
• 连续运行：系统必须全天候自主运行，确保在不同的环境和施工条件下进行可靠的监控。

技术要点

该系统具有 200 通道 Q.bloxx 设置，可监测应变、位移、温度和加速度。它利用每个通道上的 24 位 ADC，对多种传感器类型进行分布式时间同步测量。每个模块都包括预先设计的信号调节、多种滤波选项和三路电隔离，以确保数据稳定、无干扰。

该系统专为自主运行而设计，可作为独立的 DAQ 使用，具有自动开机功能，可独立于 PC 运行，同时管理所有关键任务，包括数据处理、本地存储和缓冲，以确保在整个施工过程中进行连续、可靠的监测。

光纤通信可实现分布式测量，应变、位移和温度采样率为 1 分钟，振动采样率为 100 赫兹。振动线传感器通过 Modbus 进行集成，数据在本地存储，并持续发送到远程服务器进行实时监控和分析。

有了 Gantner Instruments DAQ 系统，工程师可以根据数据做出决策，确保安全、高效的施工，同时保护工人、设备和波尔图的标志性天际线。

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