3D 激光雷达在结构健康监测中的应用

Ommatidia 的 Q1S 激光雷达系统利用 3D 激光雷达进行结构健康监测，在确保民用基础设施的安全和寿命方面发挥着至关重要的作用。通过与西班牙铁路基础设施管理公司 ADIF 合作，Ommatidia 已将 4 台 Q1S 激光雷达 固定安装在连接马德里和马拉加的高铁线路桥梁上。Q1S 是先进的 NDT 远程多光束激光雷达，专门设计用于捕捉列车通过负荷下桥梁极微小的挠度，包括低频范围内的挠度。每台设备发射 128 条测量光束，为结构健康监测工程师提供用于分析桥梁动力行为的持续数据流。通过及早发现潜在问题，该系统可实现 预测性维护，以防止代价昂贵的故障并确保长期的结构完整性。

Q1S 系统 可在 五年的周期内同时 对桥面上的 128 个点进行亚毫米级挠度的 非接触式测量。此外，它还监测 相同点的振动，提供关于桥梁整体健康状况的全面实时视角。收集的数据支持 数字孪生模型，从而实现问题的早期发现并促进主动维护规划。通过整合这项技术，ADIF 可以在潜在的结构问题升级之前识别并解决它们，从而优化基础设施管理并提高铁路安全性。

这是 Ommatidia 的 Q1S 如何成为 确保土木建筑安全 的宝贵工具的一个范例。我们的 Q1S 具备可靠的长期户外运行能力，安装简便，防护等级达 IP65 且具有成本效益，注定将改变预防性维护的格局。

有关此案例研究的更多信息，请参阅“使用新型 128 通道激光雷达系统对 La Marota 高架桥进行高灵敏度振动监测”

摘要： 在本研究中，我们采用了一种结合了大规模并行 FMCW 激光雷达和激光多普勒测振仪的新型系统，来监测和分析 La Marota 高架桥的结构振动，这是西班牙南部阿尔莫多瓦-德尔里奥附近高铁基础设施多年结构健康监测项目的一部分。该系统具有 128 个并行通道，能够以 40kHz 的采样率进行非接触式速度和位移测量，从而允许从单个安装点实时捕捉各种频率范围内的动态结构行为。光学测量结果与数值模型以及加速度计和应变计的结果非常吻合。这种基于干涉测量技术的卓越灵敏度（特别是在 2 Hz 以下的低频领域），结合大量的测量点，使其与传统的加速度计设置相比，具有提供更优模型性能的潜力。该系统的高分辨率和快速采集能力促进了对桥梁振动模式的详细分析，为结构健康和潜在关注区域提供了见解。

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