監視建筑物結構健康涉及到分布在廣闊區域里的大量的傳感器。分布式測量系統使用多種網絡化數據采集設備,每臺設備連接一組傳感器,這樣可以極大的減少傳感器電纜的數量,簡化系統安裝。然而由于多數健康監測系統都需要可靠的系統級參考時鐘,因此分布式系統必須能夠在整個結構體內精確而可靠的進行同步地傳感器測量。但是多數通信網絡不能提供這種同步功能,更為高級的系統可以使用GPS或其它確定性網絡技術用于整個系統的同步。
例如,CompactRIO可以使用GPS接收器在整個橋梁、體育館或其他大型結構體上對測量進行同步。若需了解更多信息,請查閱《實現高通道數和分布式SHM應用的同步技術簡介》。
5. 軟件
軟件是SHM系統中至關重要的部分。無論是在結構體上進行便攜式測試,還是部署長期監視系統,都必須要考慮數據采集、數據記錄、實時處理和控制、通信、數據可視化顯示和報表、后端數據處理和管理等應用需求。
應用程序開發環境和數據記錄軟件
LabVIEW是工業標準的圖形化設計環境和編程語言,它提供了圖形化的方法對代碼進行直觀顯示,進而提高編程效率。與傳統文本編程語言相比,LabVIEW的圖形化設計方法借助于并行化計算和更短的學習曲線,極大改善了程序的性能。圖4顯示了采集并顯示多個波形和同步圖像顯示的LabVIEW應用程序。
圖4. LabVIEW圖形化開發環境提供了強大的圖形和可視化工具,用于自定義的用戶界面和數據顯示(圖像由Wiss, Janey, Elstner等同事授權使用).
LabVIEW圖形化編程開發環境兼容多種計算平臺,其中包含了嵌入式控制器如CompactRIO等。因此,借助于LabVIEW豐富的功能,用戶可以通過LabVIEW Real-Time軟件和CompactRIO開發出個性化的高性能嵌入式監測系統。