愛普生M-A352AD10加速度計(jì)在鐵路橋梁撓度監(jiān)測(cè)檢測(cè)中的應(yīng)用

截止到2023年底全國公路橋梁107.93萬座，其中大橋和特大橋超過18.7萬個(gè)（數(shù)據(jù)來源：交通運(yùn)輸部）。大橋安全監(jiān)控是一個(gè)重要的領(lǐng)域。近年來，無論在節(jié)約人力還是測(cè)量精度方面，鐵路運(yùn)營人員在鋼制鐵路橋梁大梁的維護(hù)方面一直面臨著挑戰(zhàn)。這導(dǎo)致了對(duì)監(jiān)控解決方案的需求不斷增長(zhǎng)，這些解決方案使用高精度加速度計(jì)來自動(dòng)測(cè)量火車經(jīng)過大梁時(shí)大梁的垂直運(yùn)動(dòng)或偏轉(zhuǎn)的大小。因此高精度加速度計(jì)成為了大型公路橋和鐵路橋安全監(jiān)控是一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。

M-A352AD10是一款加速度計(jì)，它使用愛普生自己的石英晶體技術(shù)來清楚地識(shí)別主頻率并捕獲非常小的加速度——這是普通加速度傳感器無法可靠地做到的。無論偏轉(zhuǎn)的大小如何，都可以高度精確地測(cè)量振動(dòng)，并為JR東日本構(gòu)建基于加速度計(jì)的偏轉(zhuǎn)檢測(cè)算法做出了重大貢獻(xiàn)。M-A352的高耐用性和良好的溫度穩(wěn)定性是開發(fā)實(shí)用監(jiān)控設(shè)備的關(guān)鍵，因?yàn)檫@些設(shè)備安裝在室外并且需要長(zhǎng)時(shí)間使用。愛普生M-A352AD10加速度計(jì)可以集成到橋梁測(cè)量裝置，通過EPOSN加速度計(jì)M-A352AD10的偏轉(zhuǎn)度的變化來測(cè)量橋體撓度，并通過其它配套設(shè)備如數(shù)據(jù)記錄器和通信設(shè)備等將大橋撓性測(cè)量數(shù)據(jù)通過云服務(wù)器進(jìn)行儲(chǔ)存、分析，作為政府和橋梁管理員制定橋梁維護(hù)計(jì)劃的重要參考依據(jù)。
愛普生的這款高精度加速度計(jì)已經(jīng)在日本取得了應(yīng)用和良好效果。例如TTES是東京科技工程解決方案的代表，它提供一種工程服務(wù)，包括設(shè)備安裝支持、測(cè)量支持、分析支持和網(wǎng)絡(luò)托管服務(wù)。他們把測(cè)量裝置租給橋梁管理員，主要是地方政府，而他們的利潤(rùn)來自于云計(jì)算的使用費(fèi)。這種聯(lián)合開發(fā)的監(jiān)測(cè)設(shè)備使用愛普生的M-A352傳感器來自動(dòng)測(cè)量這些偏轉(zhuǎn)。信號(hào)處理用于將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為易于管理的數(shù)據(jù)，然后通過電子郵件將其發(fā)送給操作員。該設(shè)備使遠(yuǎn)程測(cè)量成為可能，從而有助于自動(dòng)化傳統(tǒng)上依賴現(xiàn)場(chǎng)工作人員的監(jiān)測(cè)工作。

橋的偏轉(zhuǎn)度測(cè)量
從其原始位置開始的變形或位移的量就是我們所說的偏轉(zhuǎn)。
當(dāng)裝在貨物的車輛通過大橋時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，橋梁監(jiān)控設(shè)備可以通過使用M-A352AD10加速度計(jì)測(cè)量這些振動(dòng)產(chǎn)生的加速度變化。

通過分析加速度計(jì)的撓性曲線測(cè)量結(jié)果和特點(diǎn)，可以對(duì)橋體的振動(dòng)和偏轉(zhuǎn)情況進(jìn)行有效評(píng)估。
 

橋梁撓度監(jiān)測(cè)檢測(cè)對(duì)橋梁管理員的安全管理工作具有重要意義
通過測(cè)量多個(gè)橋梁的撓度，橋梁管理員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)并確定適當(dāng)?shù)木S護(hù)優(yōu)先級(jí)， 作出優(yōu)先維護(hù)的橋梁的排序。