大型桥梁的建设和维护是一个国家基础设施建设的重要部分,每一座大型桥梁都是人类文明发展的丰碑,桥梁健康监测技术综合反映了一个国家的桥梁建设和管理水平。桥梁健康监测系统是通过对桥梁结构状态的监测与评估,为大桥在特殊气候、特殊交通条件下或运营状况严重异常时触发预警信号,分析评估桥梁使用寿命,并为桥梁的养护、维修与管理决策提供科学的依据。然而到目前为止,桥梁的长期检查主要还是定期的人工检测。但定期人工检测的局限性比较多:不及时、工作强度大、精度不高、检测不全面。 本文针对桥梁监测现状,提出利用光纤光栅传感器实时、长期、精确的特点,来完成手工检测方法不好解决的问题,并用光纤光栅温度传感器、光纤光栅应力传感器和光纤光栅位移传感器等传感器来研究桥梁长期健康监测系统。桥梁健康监测系统一般由数据采集系统和结构健康状态与安全评估系统这两个子系统组成,而其中的数据采集子系统是整个监测系统的基础。桥梁健康监测系统能否对桥梁结构的健康状态和安全寿命做出正确的评估,能否为验证设计和修改规范提供科学的依据,取决于数据采集系统能否采集到准确、可靠、有代表性、能如实反映结构状态的各种特征信息。 本文特别对数据采集子系统进行了详细分析,根据其特点选取敏捷开发和面向对象的软件设计为指导,详细分析和实现了数据采集系统的数据库和具有灵活性、可重用性的数据采集子系统。 本论文的主要工作为: (1)探讨了光纤光栅应力传感器、光纤光栅位移传感器、光纤光栅温度传感器等光纤光栅传感器的工作原理。 (2)分析和研究光纤光栅传感桥梁健康监测系统。利用光纤光栅应力传感器、光纤光栅位移传感器、光纤光栅温度传感器等组成光纤光栅传感桥梁健康监测系统,解决传统电测手段不好解决的长期稳定监测等问题。 (3)根据桥梁健康监测数据采集系统中传感器类型多、数目多、型号多和用户界面易变等特点,选择以主张拥抱变化的敏捷开发思想和面向对象的软件设计原则为指导。并简要的介绍了敏捷开发,详细分析和设计了数据采集系统