博碩士論文 89322046 詳細資訊




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姓名 王顥霖(Hao-Lin Wang)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 橋梁監測之資訊管理系統
(Information Management System for Bridge Health Monitoring)
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摘要(中) 近年來橋梁安全監測系統普受世界所注目,為了解橋梁之動態反應及異變警訊,乃於橋梁上安裝各類型感測器以取得結構反應及環境資料,進行長期分析評估工作。台灣相關政府單位也相繼於管轄內之橋梁規劃設置了各類型之監測系統,以期維護橋梁之正常功能及安全,降低災害發生所造成之社會成本付出。
基於橋梁監測中心資訊管理之理念,配合網路科技之進步,遠端控制且集中化管理數量龐大之監測資料,統合所有橋梁之監測系統,達到有效之集中化管理目的,以降低管理人員之需求。基於上述目的,本論文針對整體橋梁監測資訊架構,規劃設計現地監測架構、中央處理架構、警報架構以及遠端查詢架構等四個模組。整體監測工作由中央處理架構內之控制系統,遠端控制各橋梁之現地量測動作,並接收監測資料儲存至監測資料庫,提供後端處理分析以及遠端管理者查詢資料來源,並透過警報架構規劃,有效且廣泛的將異變訊息傳遞至各相關人員,以達到即時監控之目的。
文中並以南方澳大橋之監測系統為其示範,說明監測系統運作結果,並與微動試驗結果進行比對,探討監測資料之正確性,以提高監測系統分析之可靠度。
摘要(英) Nowadays bridge health monitoring system is attracting high attention in the world. For better comprehension of the bridge seismic response and abnormal precautions, various sensors are assembled to bridges to acquire structural response and environmental data to conduct long-term analysis and evaluation. Correlative government units in Taiwan are successively planning various types of monitoring system to maintain the regular function and safety of bridges, and lower social cost caused by disasters.
On the basis of bridge monitoring center information system, we can remotely control and centralize numerous monitoring data of bridges and then integrate all bridge monitoring systems in order to reduce demand of personnel management. For achieving the above-mentioned, this thesis mapped out on-site-monitoring scheme, center-processed scheme, alarming scheme, and remote-inquiring scheme. The overall concept of monitoring management is to remotely control, obtain on-site bridge responses by the control system of center-processed scheme, and then store into monitoring database those measured responses, which are successively used for processing and inquiring by remote managers. Afterwards, for the sake of achieving real-time monitoring, abnormal messages are effectively and extensively conveyed to correlative personnel through alarming scheme.
Finally, in order to explore the accuracy of monitoring data and enhance the reliability of monitoring system, the monitoring system of Nanfangao Bridge is illustrated and monitoring data is compared with its counterpart measured on the spot.
關鍵字(中) ★ 橋梁監測
★ 資訊管理
關鍵字(英) ★ Bridge Health Monitoring
★ Information Management
論文目次 目 錄
中文摘要 I
英文摘要 II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
照片目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 文獻回顧 3
1.4 論文架構 4
第二章 橋梁監測系統架構 6
2.1 前言 6
2.2 現地監測系統架構 7
2.2.1 監測系統設備元件說明 8
2.2.2 現第監測系統功能模組說明 11
2.2.3 現地監測系統資料處理及控制流程 13
2.3 中央資訊系統架構 14
2.4 警報發布系統 16
2.5 遠端管理者監看群組 17
第三章 監測資訊系統規劃設計 18
3.1 前言 18
3.2 監測資訊系統架構說明 18
3.2.1 控制系統 18
3.2.2 資料維護管理系統架構 20
3.2.3 分析評估系統 22
3.2.4 資訊服務系統 23
3.2.5 安全系統 23
3.3 作業系統及開發平台說明 24
3.4 監測資訊系統程式設計 25
3.4.1 控制系統 25
3.4.2 資料庫系統規劃 27
3.4.3 中央系統管理介面程式設計 31
3.4.4 分析評估系統程式設計 33
3.4.5 資訊服務系統程式設計 33
3.4.6 安全系統規劃 35
第四章 南方澳大橋橋樑監測系統說明 36
4.1 前言 36
4.2 監測系統設計架構 36
4.2.1 感測元件 37
4.2.2 濾波器 37
4.2.3 資料擷取元件 37
4.3.4 傳輸系統 37
4.2.5 警報系統 37
4.3 監測系統監測項目及運作流程 38
4.3.1 資料擷取流程 38
4.3.2 量測控制流程 39
4.3.3 警報控制流程 40
第五章 監測資料控制及處理計劃 42
5.1 控制及處理說明 42
5.1.1. 震動資料 42
5.1.2 風力風向資料 44
5.1.3 溫度資料 47
5.2 331地震及515地震資料處理說明 48
5.2.1 地震基本資料 48
5.2.2 南方澳大橋監測系統加速度信號 49
5.3 資料傳輸正確性比對 51
第六章 微動試驗 52
6.1 量測過程 52
6.2 系統識別方法 52
6.3 試驗結果 56
第七章 結論與建議 57
7.1 結論 57
7.2 建議 58
參考文獻 59
附表 61
附圖 71
附照片 104
參考文獻 參考文獻
1. 王仲宇,「台灣橋梁安全維護監測體系」,清雲技術學院土木工程研討會專題演講I,(2002)
2. Konrad Bergmeister,“Global Monitoring Concepts for Bridges, ”SPIE, pp.14~25(2000).
3. Eray Kulcu,“Information Technology and Data Management Issue for Health Monitoring of The Commodore Barry Bridge,”SPIE, pp.98~111(2000).
4. Yozo Fujino,“Monitoring System of the Akashi Kaikyo Bridge and Displacement Measurement using GPS,”SPIE, pp.229~236(2000).
5. Masato Abe,“Monitoring of Hakucho Suspension Bridge by ambient vibration measurement, ”SPIE, pp.237~244(2000.)
6. Wang, K.Y.,“STRUCTURAL HEALTH MONITORING RESULTS ON TSING MA, KAP SHUI MUN AND TING KAU BRIDGES,”SPIE, pp.288~299.(2000)
7. J. M. Ko*, Y. Q. Ni, Z. G. Sun**, T. H. T. Chan,“Remote Visualized health monitoring of cable-supported bridges,”SPIE, pp.368~378.(2001)
8. K. Y. Wong, K. W. Y. Chan, K. L. Man,“Monitoring of Wind Load and Response for Cable-Supported Bridges in Hong Kong,”SPIE, pp.292~303. (2001)
9. E. Aktan, “INFORMATION TECHNOLOGY RESEARCH FOR HEALTH MONITORING OF BRIDGE SYSTEMS”
Drexel University Intelligent Infrastructure and Transportation Safety Institute.
10. S. R. Ibraham, et.al.,“A Method for the Direct Identification of Vibration Parameters From the Free Response, ”Shock and Vibration Bulletin Vol.47 (1977).
指導教授 王仲宇(Chung Yue Wang) 審核日期 2002-7-17
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