NI LabVIEW軟件助力2008北京奧運會(huì )比賽場(chǎng)地建筑健康監測

　　美國國家儀器有限公司（National Instruments）宣布，負責國家防震減災的政府機構——中國地震局 (CEA) 選擇了CGM工程公司（美國國家儀器有限公司合作伙伴）開(kāi)發(fā)的建筑健康監測（SHM）解決方案。該解決方案是基于NI LabVIEW圖形化系統設計平臺及NI CompactRIO可編程自動(dòng)化控制器開(kāi)發(fā)的系統，旨在幫助工程師們對新近建造的六座超大型建筑進(jìn)行建筑健康監測。這六座標志性建筑包括了2008年北京夏季奧運會(huì )的2個(gè)主會(huì )場(chǎng)——北京國家體育場(chǎng)以及中國國家水上運動(dòng)中心。

　　“該工程項目的主要目標是開(kāi)發(fā)一個(gè)尖端的建筑健康監測解決方案。通過(guò)采用最新計算技術(shù)、傳感器以及通信技術(shù)來(lái)實(shí)時(shí)監測建筑的穩定性、可靠性、可居住性等結構健康特性。” CGM工程公司副總裁Chris McDonald先生表示：“我們設計的系統能夠采集建筑結構的振動(dòng)信號，檢測任何突發(fā)的結構特性變化，用以改善建筑結構，并有助于在發(fā)生地震、颶風(fēng)、火災等重大災難時(shí)降低生命財產(chǎn)的損失。”

　　CGM 公司設計的9條64通道及2條36通道SHM系統中, 各包含多個(gè)CompactRIO控制器。它可以直接連接具備測量振動(dòng)的加速度計以及實(shí)時(shí)機箱內同步的基于時(shí)間的GPS接收器。機箱內，LabVIEW FPGA模塊可以保證每個(gè)測試通道的數據與GPS接收器上獲得數據的誤差保持在±10微秒內。LabVIEW實(shí)時(shí)模塊同時(shí)用于編程實(shí)現用戶(hù)可配置的濾波器來(lái)避免不必要噪聲對低頻測量造成的干擾。每個(gè)系統都密閉安裝在堅固的NEMA標準機箱盒中，這可以方便設備在濕度高、溫差變化大（-40°C to 70°C）的環(huán)境下進(jìn)行操作。

　　SHM系統能夠連續、實(shí)時(shí)地對每個(gè)區域進(jìn)行監測，工程師可以在世界任何一地通過(guò)安全的因特網(wǎng)連接，遠程接收當地存儲的數據。不僅如此，當有任何意外情況發(fā)生時(shí)，工程師都可以采用獨立或多元構架來(lái)配置系統，發(fā)送郵件通知。

　　中國地震局在眾多方案中選擇了基于NI技術(shù)的系統，正是因為NI具有連續且實(shí)時(shí)的監測、基于時(shí)間的GPS同步及在最低成本下實(shí)現最高通道數的優(yōu)勢。NI技術(shù)還能支持簡(jiǎn)單的開(kāi)箱即用的安裝模式及多種I/O選擇，從而在系統需求更新時(shí)能夠快速簡(jiǎn)便地完成重新配置。

　　除北京奧運會(huì )比賽場(chǎng)館外，SHM系統也被應用于104層的上海世貿中心大樓、66層的北京柏悅酒店、240米的二灘混凝土拱壩、8,266米長(cháng)的汕頭斜拉橋以及具有隔震結構的北京中國地震局數據中心。最終，從該研究中所獲得的數據將被用于提高未來(lái)樓宇的建筑整體性，減低災難事故中人員的傷亡率。