张亚运 钱国明 何聪

【摘 要】桥梁线形监测是桥梁健康监测中的重要组成部分。本文对基于高精度倾角的桥梁线形监测系统进行了研究和设计，论述了系统的基本原理和构成并对相关算法进行了研究和设计，将其应用到了天津海河大桥健康监测项目中，具有较高的实用和参考价值。

【关键词】线形监测；倾角传感器；曲线拟合

The bridge linear monitoring system based on high precision Angle sensor application in engineering

Yayun Zhang 1， Guoming Qian1， He Cong1

（1.Nanjing University of Posts and Telecommunications；Nanjing China； 210003）

Abstract： Linear bridge monitoring is an important part of bridge health monitoring. In this paper， the linear bridge monitoring system based on high precision Angle has carried on the research and design， discusses the basic principle and composition of the system and the related algorithm is studied and designed， which has been applied to the tianjin haihe river bridge health monitoring project， has high practical and reference value.

Key words： linear monitoring；inclinometer； curve fitting

1. 引言

近年来随着计算机技术、通信技术、嵌入式传感器等技术的不断发展，利用计算机系统进行自动健康监测已经成为目前桥梁监测所采取主要方法。在监测的各种参数中，桥梁线形监测是桥梁监测的重要组成部分，是桥梁安全性评价的一项重要指标。桥梁线形监测主要通过桥梁的挠度监测来实现，因此桥梁动、静挠度测量方法的研究和仪器设备的开发研制对于桥梁承载能力检测和桥梁的防震减灾有着重要的意义[1]。

对于挠度测量，目前国内外都做了大量研究，常用的挠度测量方法主要有百分表法、GPS法、激光图像法、连通管法等[2]。百分表法是传统的测量方法，其缺点也比较明显即测量效率很低，需要安装平台，人力成本比较高[3]；GPS法的主要缺点是成本比较高，精度低，受气候影响大等；激光图像法主要缺点是只适合中小型桥梁监测，需要静止的参考点等[4]；连通管法主要缺点是自动化程度低、精度低和测量量程有限等[5]。综上所述，桥梁挠度测量的方法有很多，但其缺点也不可忽略。本文研究的基于倾角传感器的方法区别于传统的测量方法，具有精度高、量程大、安装方便和易于实现的优点。……