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传感器系统位于健康监测系统的最前端，对数据采集的准确性、有效性有着重要的影响；数据采集传输系统负责对传感器信号进行采集，对采集到的信号进行传输，是连接传感器系统和数据处理与控制系统的纽带。传感器系统与数据采集传输系统的合理选型与布置，直接决定了健康监测结果是否准确、可靠、有效及实用。本文通过对桥梁健康监测中传感器系统、数据采集与传输系统的研究，给出基于虚拟仪器NI CompactRIO系统的分布式桥梁健康监测数据采集与传输系统的设计方法。（1）分析虚拟仪器与传统仪器的不同；从虚拟仪器概念，软硬件构成以及开发平台LabVIEW几方面对虚拟仪器技术进行阐述；并将虚拟仪器技术与工程应用相结合，基于虚拟仪器开发中小型桥梁运营期安全预警系统、荷载试验数据采集系统、施工监控数据采集系统，使用虚拟仪器及模块化硬件较传统方法更加灵活且便于操作。（2）对健康监测传感器系统的设计原则和选型布置进行研究，给出作用和结构响应监测传感器的选型方法及布设方案。（3）对采集传输系统设计原则和硬件选型设计进行研究，给出基于虚拟仪器NICompactRIO的分布式数据采集传输系统硬件的选型方案；对基于信号和基于时间的两种同步方法进行研究，给出基于GPS时钟的分布式数据采集的同步方案；对传输系统功能及要求进行研究，确定TCP/IP传输协议和基于双环光纤网络的传输系统方案。（4）选定LabVIEW作为开发平台，基于LabVIEW平台开发桥梁健康监测系统的数据采集与传输软件，对软件功能要求、总体构架和结构设计进行研究，从数据采集、传输、存储三部分子模块进行软件开发。（5）以一座双塔斜拉桥为例，结合前文提出的原则及方法进行传感器系统、数据采集与传输系统设计，给出适用于斜拉桥健康监测传感器系统、数据采集与传输系统的技术方案。