没有布置振弦式应变计12传感器的工程结构连接杆件11，实时监测并显示应力值和节点的位移值，通过三维云图把握待测工程结构的荷载-响应结构的实时状态变化，随时查看历史数据比较，进行使用、记录、分析并管控。
[0022]一种结构荷载-响应变化的实时在线智能监测演示平台及其应用，传感器系统可使用多种类型传感器如振弦式应变传感器、压电式加速度传感器等，数据采集与处理系统可以使用多种采集仪如振弦式应变采集仪、NI数据采集仪等，响应包括各种结构常见荷载响应如应力、应变、位移、加速度等，结构形式不限于桁架结构，可以使用其他结构形式，如悬臂结构、框架结构等，选择最优选例子对系统进行说明，采集具体的工艺方法依次如下:
[0023]步骤1、使用AutoCAD软件查看已经有的结构平面模型，或者根据需要自制模型的AutoCAD平面图纸，对软件的尺寸以及结构细部进行详细查看并设定，了解模型的细节。
[0024]步骤2、使用Catia软件查看结构的立体三维模型，或者根据需要自制模型的Catia立体三维模型，将模型文件保存为stl格式，移至程序主目录下的“CADModels”文件夹中，即可对模型进行三维显示，参见图1所示。
[0025]步骤3、按照给出AutoCAD平面图纸的标准要求，进行加工，制作相应的40根钢杆、16个钢节点板与方形支撑钢架，按照AutoCAD平面图纸要求采用螺栓连接固定紧，将40根钢杆和16个节点板连接成桁架结构，之后使整个结构由两侧的方形钢支架支撑立于地面之上。
[0026]步骤4、在结构组集架立完成之后，采用焊接安装块的方式，根据传感器的长度与所需要测量杆件的位置在合适的位置将传感器安装块焊接在相应杆件的位置上。由于传感器体不能通过焊接电流，否则将造成传感器的损坏。所以，传感器的安装工作应在焊接工作进行完成后进行。安装块是成对安装的，其中带有锥尖形状固定螺钉17，焊接时表面应清理干净，并避免过热，否则会影响仪器的拆装。当焊接工作完成后，需要对安装块降温并去除里面焊渣，很重要的是需要检查两端块是否同心。之后将传感器穿入安装块的孔中，注意不要对传感器两端进行扭转或者拉压，否则会影响传感器精度。完成传感器安装后套上线圈并固定卡箍。将线圈卡在传感器中部，将卡箍套在线圈上并拧紧。操作需要先将传感器有槽的一端用螺钉固定，通过调节另一端螺钉，使传感器达到预期的初始读数，最后将螺丝拧紧固定，具体的传感器连接方式参见图2。振弦式传感器通常安装在结构上用于测量结构的应变，仪器与待测钢结构的温度膨胀系数相同，所以很少需要温度修正。当工程对精度要求较高时，通过传感器内置的温度传感器可同时监测安装位置的温度，演示平台同样会将每个时刻的温度实时显示。
[0027]步骤5、将通信电缆接入采集箱，采集箱中有8组端子即8个通道，每组端子配有5个芯，此发明中的结构健康监测演示平台使用的是振弦式传感器，所以需要按照振弦式传感器的方式进行通信电缆和每组端子的连接，振弦式传感器信号接入通道接线方式参见图3所示。在正常的连接状态下，振弦式传感器的黑与红可互换、绿与白可互换；当仅需要振弦温度计时，仅连接绿白即可。
[0028]步骤6、将RS232转USB数据线连接电脑和采集箱，通过RS232转USB数据线实现电脑与串口设备之间的连接并传输它们之间的信号，实现采集到的数据能够实时通过USB端口传输至计算机。当连接成功后，需要在计算机设备上调用“串口调试助手”检查串口状态，测试是否连接正常，发送简单命令，监测是否有返回值与返回值是否正常。
[0029]步骤7、计算机设备需安装windows7以上版本的操作系统，在完成计算机硬件设备连接后，需要下载或通过拷贝等方法，将相应驱动安装到计算机设备上，其中包括Labview2011以上版本，Visa模块和NT-DAQmx模块。
[0030]步骤8、打开计算机中的结构荷载-响应变化监测平台软件，对每个通道的基本参数进行设置:设备号码、通道号码、采集频率、材料系数、初始值以及警戒值；同时使用Labview开发平台软件，将数据采集部分通过调用串口模块，促使生产者与消费者循环开发，结构荷载-响应变化监测平台软件设有内置数据库，将数据实时保存起来，待程序调用以及后续导出使用；实时监测结构相应位置的荷载-响应变化及温度，并通过计算机设备由对应的窗口，将数据直观呈现出来进行分析、监测；结构荷载-响应变化监测平台软件通过导入三维坐标以及stl模型，将结构的三维模型导入结构荷载-响应变化监测平台软件，实时查看结构模型状态，通过内置选项对结构的三维模型坐标轴和模型本身，进行旋转放大等操作或演示，并通过计算机设备由对应的窗口将数据直观呈现出来，根据需要对坐标轴颜色、模型颜色和背景颜色进行改变操作；通过内嵌的智能算法对模型中没有布置传感器的杆件的应力值和结构中的节点位移，由对应的窗口进行实时显示，系统随机对任意抽取杆件的应力值与任何节点的位移值，进行实时查看监测，并将所有监测数据以报表的形式，通过至少由txt文件与excel文件两种格式进行数据导出及保存，导出及保存的文件待后续使用与分析；最后，系统通过三维应力云图对应的窗口，由三维云图全方位直观地显示结构的实时应力状态分布情况，进行实时监测，并由计算机设备得到结构的全局信息。
[0031]下面将结合所附图片对本专利发明提供的结构荷载-响应变化监测演示平台进行详细说明以及对使用此结构荷载-响应变化健康监测演示平台的方法进行详细说明。这里做以说明，为了使实施的例子更易于被理解且被应用，选择的实例为最优选例子，其传感器系统可使用多种类型传感器如振弦式应变传感器、压电式加速度传感器等，数据采集与处理系统可以使用多种采集仪如振弦式应变采集仪、NI数据采集仪等，响应包括各种结构常见荷载响应如应力、应变、位移、加速度等，其结构形式也不限于桁架结构，可以使用其他结构形式，如悬臂结构、框架结构等。
[0032]所述模型所用材料的具体制作过程，由常规机械加工厂按照图纸加工标准要求完成即可，采用常规钢管和角钢即可实现桁架模型所需材料的制备。
[0033]本发明的工艺原理是:
[0034]本发明旨在提出一种结构荷载-响应变化监测演示平台，可以用于课程教学以及展示结构荷载-响应变化的过程使用，通过计算机程序、传感器和相关采集仪对结构全部位置的荷载响应如应力、温度和位移等进行实时监测并以合理的方式显示，将采集的所有数据实时保存方便后期分析与使用。
[0035]此发明提供的结构荷载-响应变化监测演示平台，其最优选例子包括结构平面图纸，结构三维模型，结构实体模型，振弦式应变计，传感器安装块，传感器线圈，通信电缆，数据采集仪，RS232转USB数据线，计算机设备，结构荷载-响应变化监测开发软件系统。
[0036]所述结构平面图纸由AutoCAD软件绘制，包括结构的上顶面图，结构的下底面图，结构的侧视图，结构的重要部位截面图，结构的杆件详图，结构的节点板详图，结构的接头示意图。
[0037]所述结构三维模型使用机械加工标准软件Catia建立，模型呈现结构的细部且与实际加工尺寸对应，将模型保存成stl格式导入Labview开发平台进行显示与查看。
[0038]所述结构实体由40根钢杆组成，采用16个钢节点板将其组成桁架结构，钢杆与钢节点板之间采用螺栓进行连接，同时整个结构由两侧的方形钢支架立于地面之上，方形钢支架不作为结构荷载-响应变化监测的对象，只起到支承的作用。
[0039]所述的传感器安装块根据传感器的长度与所需要测量杆件的位置通过焊接的方式焊接在相应杆件上，通过传感器安装块将传感器定位，本发明采用不锈钢制造的振弦式应变计，其具有很高的精度与灵敏度、并具有很好的防水性能和耐腐蚀性，本发明可以适应在恶劣的条件下长期监测结构的应变与温度变化。之后使用传感器线圈将振弦式传感器与通信电缆固定在一起，完成传感器与桁架结构的固