iDAQ多通道同步振动测试系统为建筑安全保驾护航

来源:研华工业物联网发布时间:2022-12-081661浏览

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随着现代化进程的加快，大型建筑物如春笋般涌现。然而在时间的推移下，大型建筑结构不可避免地会受到荷载作用、环境腐蚀、材料老化等因素的耦合作用而产生损伤累积，结构承载能力不断下降，容易引发安全事故。

因此为快速监测并对大型建筑结构进行健康寿命预测，研华推出iDAQ多通道同步振动测试系统，可精准高效采集现场的电压、电流、振动、压力、流量、温度等各类信号，从而为建筑安全保驾护航。

轻松感知建筑体征实现全天候智能防护

振动模态分析作为结构动态设计及故障诊断的重要方法，相比于传统的人工和静态检测方法，可利用加速度传感器在多点进行同步响应信号的采集，因而可以更好地反映大型建筑结构整体的健康状况。然而普通的模态测试系统一般通道数量少、成本高，只能采取分区测试的方法，不仅非常耗时，而且容易导致计算的错误。

为此，研华推出iDAQ多通道同步振动测试系统，提供同步采集模块iDAQ-801/841，通过内外部同步时钟触发实现单底座多模块、多底座多模块的高速同步采集,可以轻松构建成百上千通道的同步采集系统，能够精准高效采集现场的电压、电流、振动、压力、流量、温度等各类信号，感知建筑结构的的“生命体征”，从而对工程结构进行实时监测、动态管理和趋势研判，并为管理维护提供科学依据。

系统构建三步走快速实现多通道同步采样

1.选择同步采集模块

iDAQ多通道同步振动模态测试系统提供多样化的同步采集模块，用户可根据自身需求选择相应的模块。

● 声音振动同步采集模块iDAQ-801-AE，可支持IEPE传感器供电、多个增益，交流/直流耦合，24位高分辨率同步采集等，专为高通道声音与振动同步采集而设计；

● 电压电流同步采集模块iDAQ-841-AE，8通道同步采样高达1 MS / s，16位分辨率模拟输入，宽输入范围可达40 vpp(±20 V范围)，可用于同步采集相关参数；

● 多底座同步触发模块iDAQ-731-AE，具有32通道隔离DI/O，600 VRMS 的隔离保护，支持高达 10kHz 的缓冲采集/更新速率，可轻松实现多通道同步触发功能。

2. 融合不同模块

首先把所选模块插入iDAQ底座（同一底座最多可插入4个模块），之后通过Fusion功能将同一底座的不同模块融合成一个虚拟模块。如将2个(或4个）8通道同步采集模块iDAQ-841融合为1个16（或32）通道同步采集模块，从而使同一底座的不同模块采用相同的时钟和触发信号，以实现不同模块进行多通道同步采集。

3.连接不同iDAQ底座

面对高扩展应用的需求，iDAQ系列内置USB集线器，可通过菊花链形式连接多达5个iDAQ底座。同时通过PFP接口，可在不同底座间实现同步时钟，再通过iDAQ-731模块实现同步触发。

典型案例分享

大型商务楼模态分析为建筑“把脉问诊”排隐患

● 背景

由交通、风、地震或附近机器引起的振动会对建筑构成严重威胁。如果振动波形正好是建筑的自振模式，能量就会继续积累而不能消散，经过日积月累会造成建筑坍塌等安全事故。

某大型商务楼竣工后，为确定人员走动对楼板的影响，户外风力以及地下铁路车辆通过时的振动对建筑结构的影响，因此对各层楼板的振动速度，振幅及固有频率进行测试，进而帮助技术工程人员判断建筑结构是否安全可靠，提前排除隐患。

● 解决方案

在此情况下，该项目采用研华的iDAQ多通道同步振动测试系统，可采集多达256点的数据，为建筑健康监测提供一个坚固可靠的解决方案。

实施方案：该项目采用iDAQ-934，iDAQ-801进行同步采集。iDAQ-801具有4个同步采集通道，每个iDAQ-934有4个插槽，安装4个iDAQ-801，通过iDAQ-934底座的同步时钟实现16通道的同步采集。16个iDAQ-934通过4组并行的iDAQ数据总线进行连接，通过信号同步总线实现16个底座共计256个数据采集通道的同步，从而方便、准确、快速的获得了该建筑的模态振型、噪声、压力、固有频率等数据。

经初步检测显示，该大型商务楼符合抗振设计要求。同时，在该大型商务楼投入使用后，通过iDAQ多通道同步振动测试系统的24小时全方位监测，将对该建筑结构由于共振等外力作用导致的安全隐患进行实时预警，分析结构的安全状况、评价其承受静、动态荷载的能力和结构的安全可靠性，为运营及管理决策提供依据。