監測系統簡介

1、懸索橋吊索、主纜，斜拉橋斜拉索，拱橋吊桿（索）系桿內的聲發射源從何而來：
鋼絲產生的聲發射源：材料在應力作用下的變形與裂紋擴展，是結構失效的重要機制。這種直接與變形和斷裂機制有關的源，被稱為聲發射源。 由于鋼絲斷裂快速釋放能量產生瞬態彈性波的現象被稱為聲發射，故鋼絲產生的聲發射源來自它的自身斷裂。
2、什么是吊索、主纜，斜拉索，吊桿（索）系桿的聲發射監測：
聲發射監測是一個“被動”接收并“發現”聲發射源的過程，其聲發射源來自懸索橋吊索、主纜，斜拉橋斜拉索，拱橋吊桿（索）系桿內的鋼纜自身斷裂。該過程可以長期有效準確的捕捉到懸索橋吊索、主纜，斜拉橋斜拉索，拱橋吊桿（索）系桿內每一條斷絲的聲發射信號并確定聲發射源位置。長期安放在懸索橋吊索、主纜，斜拉橋斜拉索，拱橋吊桿（索）系桿上的聲發射監測采集器接收到斷絲釋放的聲發射源后通過采集器的處理系統分析和計算出聲發射源的特征參數、位置，采集器自帶的通訊模塊（有線、無線）會第一時間發送給路橋管養部門提醒管養部門被監測部位已出現了健康危機。

3、RAEM1智能聲波（聲發射）監測系統：

智能聲發射監測系統示意圖
 

 

多個RAEM1/RAEM2現場組網的應用示意圖 特點： 1、電腦/手機/平板客戶端訪問物聯網平臺即可實時查看在線和所有RAEM1/RAEM2的歷史數據，也可實時在線設置RAEM1/RAEM2參數。 2、可定制參數評級結果等數據內容推送給手機，實現實時參數評級判據報警等實時手機數據內容提醒功能；                               3、 根據應用要求可選擇無線lora/wifi/zigbee/藍牙/LoraWAN，有線網線/RS485，連接RAEM1/RAEM2和網關，網關輸出可選擇4G/WIFI/網線，連接到物聯網平臺。

多個RAEM1/RAEM2直連物聯網平臺的應用示意圖

智能聲波（聲發射）監測系統基本概覽：
?RAEM1 智能聲發射監測系統由RAEM1采集器（傳感器 、采集器、信號采集與分析、通訊），平臺 （云服務器/局域網 /PC/手機等），客戶終端 （手機，PC，大屏等）3個部分組成。（結構模式可選擇，傳感器、電源均可內置或外置）。
?集信號采集控制、分析、儲存和通訊為一體的智能物聯網聲發射監測系統，24小時連續工作的高可靠性，適用長期連續無人值守自動數據采集、存儲、分析、輸出并可分析斷絲位置和程度。
? 多種數據輸出通訊方式：4G、RS485、TCP、WiFi、Modbus（CAN、NB-IOT等目前沒有，可以定制)。多種輸出端口，多種網絡輸出形式，可以根據應用需要選擇。
? 數據可以上傳到用戶指定云端物聯網平臺顯示分析（阿里云、清誠自建云平臺等），也可以下載到客戶端電腦使用清誠提供的專業聲發射信號分析處理軟件深度分析，也可以直接發送到清誠的SWAEU3H軟件進行實時分析處理。
?采集器可接入用戶監控平臺或云服務等數據平臺實時顯示數據，也可將參數評級結果等數據內容推送給手機APP，實現實時參數評級判據報警等實時手機數據內容提醒功能。
?采集器可設置并輸出出現斷絲報警及設置斷絲率報警：出現斷絲二級報警，斷絲率2%以上，三級報警。
?智能聲發射采集器包括傳感器自帶自診斷功能，能夠實時確認設備運行狀態是否正常。
 
智能聲波（聲發射）監測系統基本參數：
▲單通道 AE （聲發射信號）輸入，采樣頻率: 2MHZ，采樣精度: 16 bit；
▲ 信號輸入帶寬: 10Khz-1000KHz；
▲ 采集信號動態范圍 :70dB；
▲系統噪聲 ASL 優于 30dB；
▲ 外部供電，直流 12V；電池供電 （聯系定制） ；
▲工作環境溫度-20℃~60℃。（WiFi版本為0℃~60℃）
▲采集器防護等級 IP65；
▲采集器自帶磁性，可吸附于被測物體表面；

?輸出聲發射參數數據，包含到達時間，幅度，振鈴計數，能量，上升時間， 持續時間，RMS， ASL，能量；
?輸出參數評級數據，參考國內外聲發射監測標準，自動生成強度級別，活度級別和強度活度綜合級別；
?輸出數據類型：波形、參數、參數評級。可選擇設置任意1-3種數據類型存儲和輸出；
?數據采集可選定時采集、時時采集、觸發采集：監測信號未超過閾值時可采用定時采集或時時采集，超過閾值即采用信號觸發采集并報警。

?傳感器型號：內置前放系列傳感器可分為埋入式、附著式兩種
?傳感器前置放大器供電電壓和放大倍數有3種可供選擇：  28V40dB、12V34dB、5V26dB；
?附著式聲發射傳感器響應頻率：40KHZ—100KHZ
?附著式聲發射傳感器適用溫度：—35℃－80℃（使用壽命5—10年）
?埋入式聲發射傳感器響應頻率：10KHZ—40KHZ
?埋入式聲發射傳感器適用溫度：—35℃－80℃（使用壽命20年以上）

 
傳感器示意圖

智能聲發射系統設置界面及手機APP小程序：
 

系統設置界面示意圖1

實際案例

G20青銀高速平陰黃河特大橋鋼桁架橋聯結系節點板高強度螺栓在線監測：
2021年10月G20青銀高速平陰黃河特大橋安裝RAEM1智能聲發射監測系統12支對大橋鋼桁架橋聯結系節點板高強度螺栓進行在線監測。

RAEM1智能聲發射監測系統內置4G通訊卡，現場安裝完畢后，公司技術人員遠程通訊為系統設置監測點的合理參數配置，無技術人員到場操作即可實現對大橋鋼桁架聯結系節點鋼板高強度螺栓的監測。
 

現場安裝圖1

現場安裝圖4