LabVIEW开发结构监控系统

许多大型建筑需要监控所产生的建物压力；如合唱团、足球比赛，或摇滚音乐会。.针对鸟巢，水立方等建筑进行监控，是一项非常有意义的事情。设计创新的监控系统，以量测建物结构的振动、了解金属零件的腐蚀情形，并勾勒出其他实体参数。更重要系统必须能够承受球场环境的高机械性、高温，与高电磁波特性。

针对结构评估、模型分析、动态/静态量测，与建物材料的腐蚀情况，着手研究球场的整体状态。在第一个阶段中，团队以完整的实验方案勾勒球场特征与物理现象，有系统的评估相关问题。且首次测试即获得大量资料。这些结果证实了监控系统对振动、压力、温度，与其他物理现象的必要性，且应长期注意相关影响、取得球场的动态特性，并要能找出危险情况的表征。

    在球场举办演唱会时，乐迷们随着歌曲跳动或玩波浪舞，均为建物结构造成更多振动。当然，振动强度与乐迷的激动程度成正比。还有，若歌曲或乐迷的律动正好吻合建物结构的自然频，则振动强度亦将大幅提升。演唱会的振动强度，乐迷与音乐节奏而定。某些歌曲的节奏若吻合建物结构的自然频率，振动强度理所当然将高出平均值许多。因此必须针对相关现象进行量测，在振动强度达到危险等级之前，能够及早控制并采取对策。

    监控系统将持续量测0 ~ 50 Hz 频率范围内的参数，并稳定进行资料撷取、储存，与传输作业。我们以CompactRIO 平台为架构，并搭配使用NI LabVIEW 进行开发。

    感测器的功用十分单纯，即提供高量测品质的资料；传感器与所属讯号处理单位之间的连接线，亦必须为最精简的长度。从网路架构与经济效益的观点来看，要能以最少的讯号处理单位达到所需的效能。基于上述条件构成完整的量测方案。由于是以加速规进行量测作业，因此ICP 标准为量测主力。

主机电脑位于安全地点，并做为系统主体。在正常的作业条件下，电脑将搜集并分析储存于周边节点、的资料，且以同样方式处理后续资料。在设定阶段，电脑就如同节点组态与感测器校准的使用者窗口。

系统所预设的主要功能，即是要能分配采集节点，以达成最符合逻辑与经济效益的解决方案。而上述目的则必须缩短讯号连接线的长度，以期能于数万支行动电话、数百组电视天线，与数不清电线的环境中，提升整体的量测品质。

    正常情况下，主机电脑将整合节点，并控制资料的检索与储存作业。若重要的讯号处理单位或网路失去功能，每组CompactRIO节点均可独立检索并储存资料达数天之久。系统可达到极佳的运算与储存效能，并以精巧体积承受严苛的环境条件。

    此外，该系统可针对未来的新监控解决方案，提供绝佳的灵活性；是其他量测系统所望其项背的。系统的可调整性，为节点与讯号处理类型主要特点。动态量测系统的要点即为其滤波功能，使用者必须选择类比与数位滤波器，还有所需的高频率取样与线上降频功能。

    软件即可轻松符合上述需求。公司必须能够直接与系统进行互动。让系统进行常式控制与初阶设定。在经过长时间的量测之后，此解决方案的自动诊断与校准程序，确实达到量测系统所需的稳定性。

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