改开三十年来，众多大桥的出现为我们的生活带来了“一桥飞架南北 天堑变通途”，大江大河甚至海洋上的长跨径桥梁由于受到船舶撞击、超载过载、盐雾腐蚀、材料疲劳及质量问题等多种原因，曾出现过桥梁不均匀沉降、垮塌、火灾等重大事故。桥梁结构健康在线监测系统是保障大桥长期、稳定、安全管养的重要、核心手段之一。超高精度传感器的在线监测系统中如果遇到通讯不畅通的故障将导致整个系统成为盲人摸象系统。

故障的起因：

1、这位客户刚刚接手上一家监测系统的工程工作，对超高精度传感器没有使用经验；

2、业主单位对这位客户工程验收期限较短，客户在工程试工过程中个别环节存在疏忽现象；

3、超高传感器属于高精尖产品，交付给客户时，在产品的安装环节对客户的培训工作需要加强。

故障的具体表现：

1、产品现场安装方式有误，导致数据输出逻辑混乱；

2、部分传感器输出数据在数据采集外站表现为无输出或零输出；

故障原因的发现与解决措施：

1、首先考虑无输出数据的传感器是否在电源接线、数据接线端是否有接触不良的可能接过多次重新检查数据采集外站和传感器端的接线，发现接线全部正常。

2、其次考虑传感器现场安装不规范，导致输出数据逻辑混乱。经过核查，发现多个传感器的水平/垂直安装有逻辑问题，全部进行了调整，此部分问题解决；

3、考虑传感器输出电缆长度超过400米，可能存在压降问题，这将导致传感器无法正常工作。万用表测量传感器终端的电压，基本上都是24V左右，这样就排除了超长电缆的压降问题。但有一个传感器的终端电压为6V，这明显是有问题。

经过多次的调试，终于发现是客户在电缆排线时工作疏忽，电缆中的不同颜色的线出现逻辑错误，竟然出现了电源负极线与数据输出线标混的现象。把此部分排线逻辑混乱的线重新调整后测试，传感器输出正常。

4、考虑局域网的拓扑结构较为复杂，可以考虑在传感器输出端增加一个电阻来保持输出信号的稳定。在多个传感器的输出加入电阻后发现，有的传感器输出正常，有的输出为零。再经过对输出为零的传感器检查发现，波特率不同，则传感器时而正常、时而无输出。

对这个问题一定要进行核对与确认。一人在桥箱中的数据采购外站测试，第二人在传感器端进行现场值守，第三人为两人进行口头联络，因为桥箱是全金属结构，手机信号是被屏蔽掉了，只能人工通讯。经调试与多次核对，发现在一固定的波特率条件下，传感器在局域网中通讯非常稳定，电阻安装与否与此问题无关。

这样找到问题的源头，解决问题就相对简单了。把大桥的南端、中间、北端所安装的上百个传感器全部统一调整波特率，这样所有传感器在数据采集外站的数据表现全部为正常，并且在一小时内持续稳定。

事后总结：

1、对初次使用超高精度传感器的客户应加强安装前的使用培训工作；

2、适当对客户的现场工作细节进行核实，以免引起错误信息的持续传导现象；

3、在工程现场进行施工，一定要按照安全规范来严格执行。本次车辆不是长时间停放在大桥桥面上，而停放在桥梁引桥下方，本次无交通事故；人员进入桥箱前全部戴好安全帽，所以本次施工无人受伤。

4、全程施工时间超过12小时，提前备好热水、食物、手机电池等工具，对工程施工也有提高效率的作用。

作者：李晓宇

标签： 桥梁健康监测