1.2.3 传感器自身安全性的识别及对策
传感器在使用过程中可能会面临各种故障。这些故障包括：无法工作，受到强电场的干扰，温度漂移过大，时间漂移过大等等。因此，健康监测系统应能够对上述情况进行识别并发出传感器故障报警，并在传感器选型及安装过程中避免上述故障的发生。
传感器无法工作通常由于传感器本身质量，安装工艺不过关，人为破坏或遭遇雷击或其它强电脉冲。解决这个问题的主要办法是选择质量可靠的传感器生产厂家，严格按照规定的安装工艺施工，安装传感器的机械保护装置及防雷设备等。
某些传感器输出微弱信号容易受到强电场干扰，应对这些传感器加装屏蔽保护装置。 在选择传感器的时候同时应重复注意传感器的温度漂移及时间漂移，并应采购传感器样品进行上述两项测试。
另外，在数据采集子系统、数据处理子系统中利用传感器的统计信息以及各传感器的相关信息能够分析得到传感器的部分故障情况。
本方案采用的所有传感器除锚索计外均为表面安装，对拉索传感器则采用表2.3.1的方案进行更换
表2.3.1 拉索传感器更换流程（未绘制撑脚）
步骤 1 示意图 说明 受力部位 安装千斤顶，张拉千斤顶至螺母初动，即实际索力 千斤顶 2 退掉螺母，安装哈佛型螺母 千斤顶 3 千斤顶卸压，取掉千斤顶，取出螺母 哈佛型螺母 哈佛型螺母 4 安装拉索传感器，安装传感器垫环，套上螺母 5 安装千斤顶，张拉千斤顶至螺母初动，即实际索力 千斤顶 6 拆除哈佛型螺母，转动螺母到位 千斤顶 7 千斤顶卸压，取掉千斤顶，更换工作完成 螺母 备注
说明中“螺母”指实际安装于些拉索上的螺母，“哈佛型螺母”指更换过程中用于转换受力部位的特制螺母。 1.3 数据采集与传输子系统
该方案采用基于工业以太网的光纤环网的组网方式，具有如下显著特点：
（1）采用分布式测控技术并结合集中式数据采集的优势，在智能调理器上采用了数据缓冲技术解决了分布式采集速度慢的问题；
（2）通过网络调理器（网络节点）将传感器模拟信号转换为数字信号后进行传输，避免了模拟信号长距离传输易受干扰的问题。
（3）每个传感器均与智能调理器连接后形成网络节点，将传感器型号调理成为符合国际标准协议的数字型号；
（4）利用以太网供电技术实现传感器到数据采集站的通讯及供电；
（5）将各数据采集站与控制中心采集服务器连接成为测控局域网，采用FDDI自愈双环光纤网络。
图3.1.1 基于光纤环网的采集系统示意图
轴重检测片
调理器
轴重检测片 调理器 交换机轴重检测片 调理器 交换机轴重检测片
调理器
轴重检测片调理器轴重检测片调理器轴重检测片
调理器
交换机轴重检测片调理器 轴重检测片调理器 轴重检测片调理器 轴重检测片
调理器
轴重检测片调理器 轴重检测片
调理器
轴重检测片 调理器 轴重检测片 调理器 轴重检测片
调理器
轴重检测片调理器 轴重检测片调理器 轴重检测片
调理器
轴重检测片调理器轴重检测片调理器纤光 纤光 双光口管理型交换机 轴重检
测片
调理器
轴重检测片 调理器 GPS 交换机轴重检测片
调理器
轴重检测片调理器温湿度仪 调理器轴重检测片
调理器
交换机轴重检测片调理器 交换机 轴重检测片调理器 液压挠度仪 调理器 轴重检测片
调理器
液压挠度仪调理器 轴重检测片
调理器
液压挠度仪
调理器
轴重检测片
调理器
液压挠度仪
调理器
轴重检测片
调理器
图3.1.2 给予网络调理器的采集站组网示意图
1.4 数据处理及控制子系统
采集系统收集到的数据必须经过数据处理与控制子系统对其进行预处理方能够提交给后续子系统使用。其主要实现以下功能：
（1）数据采集、传输的控制；
（2）数据库的建立及相关功能的实现，包括数据的存储、格式化、查询、可视化等工作；
（3）数据优劣的评估与优良数据的抽取；
（4）建立数据处理与控制的用户界面，响应用户对已存数据的查询请求及采集数据的控制请求。
（5）建立与Internet的连接。
（6）自动进行数据存储与删除操作，保留分析后的数据及部分重要的原始数据，定期删除不再使用的数据。
数据处理与控制模块总体构成见图4.1。
数据处理与控制子系统以太网接口控制流数据采集与控制模块存储数据采集与传输模块存储模块数据流数据分类抽取模块显示及用户界面模块健康安全评估子系统图4.1 数据处理与控制系统构成方案示意图
1.5 养护管理子系统
在危险性分析中我们发现基于传感器的自动采集系统无法发现以下的损伤：钢材的早期锈蚀、疲劳裂缝、混凝土的劣化以及螺栓的断裂等；为了进行这类损伤的监测，应采用人工巡检的方式。通过建立一个完善的人工巡检子系统可以达到以下目的：