DTU产品在桥隧监测系统中的应用

桥梁因造价昂贵，服役时间长且维系人们的生命安全而倍受关注。为了避免因难于察觉结构和系统损伤引发灾难性的突发事故，桥梁结构健康监测尤为重要。

在世界上目前未出现事故的桥梁中，也有众多桥梁出现了不同程度的性能退化。据文献资料显示，美国现有近60万座桥梁，美国联邦公路管理局的统计数据表明，约有1/3的桥梁功能陈旧或有结构缺陷，需要修复，大概需要投资700亿美元，且估计每年有150-200座桥会倒塌；在英国，据报道也有1/3的桥梁需要修复；在加拿大，为修复桥梁损坏的全部基础设施工程估计需耗费5000亿美元；到2006年底，我国现有各类现代桥梁53.36万座，其中公路桥梁有34万多座，铁路桥梁有18万座。随着交通量的增大和车辆载重不断提升，加之缺乏例行维修，不少桥梁都处于带病超负荷工作状态，同时更多的旧有桥梁到达或即将到达设计服役期。

大型桥梁是国家或地区的交通命脉，它耗资巨大，一旦发生桥梁坍塌事故，将造成重大的人身伤亡和巨大的经济损伤，并且带来恶劣的社会影响。为了及时掌握大型桥梁的性能退化，防止突发性的坍塌事故的发生，应用科学的方法对大型桥梁进行健康监测是极为必要的，目前这一点已逐渐得到了学术界、工程界以及政府部门的广泛认同。

现代大跨径桥梁在长期运营中，由于荷载的反复作用，混凝土的收缩徐变，温度变化，地基的下降，钢筋混凝土的开裂腐蚀等多种因数的影响，使大桥结构的几何形状发生改变，结构构件强度发生衰减，进而引起各测试截面处的应力应变的变化，反过来，疲劳过度的桥梁又会影响桥梁上行驶的车辆安全，所以对桥梁结构健康状况进行长期、远程、实时、在线的自动监测对于桥梁长久的运营有着非常重大的意义。桥梁的应变监测系统中主要的部分就是桥梁应力信号的采集控制，通过对桥梁结构的应力监测系统特点进行详细分析基础上，，将FPGA嵌入式技术和无线网络技术相结合，桥梁应力采集模块实现桥梁应力数据采集以及A/D转换，应力数据经串口到GPRS DTU，然后转换为TCP/IP数据包，使用GPRSDTU通过GPRS 网络传送至Internet再发送数据到远端的Web服务器，从而实现桥梁应力数据的实时远程检测监控。

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线业务的简称，是在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输方式。与原有的GSM比较，GPRS在数据业务的承载和支持上具有速率高、实时在线等优点。另外GPRS计费方式更加灵活，支持按数据流量来进行计费；而且GPRS还能支持在进行数据传输的同时进行语音通话等等，相对于短消息等无线数据通信业务，GPRS的价格具有相当的优势。目前，我国移动推出的GPRS上网业务最高每千字节也只有3分钱，而且用户可以根据自己的需要，以月租、包月等多种形式进一步降低GPRS通信的费用。