一、系統功能

清易電子生(sheng)產的橋梁變形監(jian)(jian)測系統由GNSS數(shu)(shu)據采(cai)集設(she)備、供(gong)電(dian)設(she)備、傳輸(shu)設(she)備和監(jian)(jian)控云平臺組成，GNSS采(cai)集主機將(jiang)采(cai)集到的數(shu)(shu)據通過4G/北(bei)斗/Lora等無線方式(shi)傳輸(shu)到監(jian)(jian)控中心，監(jian)(jian)控中心軟件可以(yi)顯示(shi)并分析前端(duan)設(she)備采(cai)集的數(shu)(shu)據，可以(yi)實時查看當前監(jian)(jian)測情況，當出(chu)現警(jing)情時會(hui)發出(chu)預警(jing)信息，提醒相關指揮人員做(zuo)好搶險救災工(gong)作準(zhun)備。

橋(qiao)(qiao)梁變(bian)形(xing)監(jian)測系(xi)統可廣(guang)泛適用(yong)于簡(jian)支橋(qiao)(qiao)、拱橋(qiao)(qiao)（空腹式石拱橋(qiao)(qiao)、雙曲拱橋(qiao)(qiao)）、斜拉橋(qiao)(qiao)、懸(xuan)索橋(qiao)(qiao)、剛構橋(qiao)(qiao)、立交橋(qiao)(qiao)、高架橋(qiao)(qiao)等(deng)橋(qiao)(qiao)梁的(de)重要(yao)結構參(can)數(shu)進行24小時實(shi)(shi)時監(jian)測和報警——當發(fa)生超重車過(guo)橋(qiao)(qiao)、承重結構應(ying)變(bian)及應(ying)力超過(guo)控制值等(deng)事件時，及時發(fa)送預警信(xin)(xin)息(xi)，保障橋(qiao)(qiao)梁運行正常(chang)。橋(qiao)(qiao)梁變(bian)形(xing)監(jian)測系(xi)統監(jian)測數(shu)據的(de)完整(zheng)性、準確性、時效性對(dui)橋(qiao)(qiao)梁變(bian)形(xing)運營效益(yi)具有(you)(you)重要(yao)作用(yong)，對(dui)實(shi)(shi)現橋(qiao)(qiao)梁養(yang)護的(de)現代化、信(xin)(xin)息(xi)化建設具有(you)(you)重要(yao)意義。

二、系(xi)統(tong)組成

系統拓撲圖

數據采集部分：GNSS數(shu)據(ju)主機采(cai)集累積(ji)水(shui)平(ping)位移量、位移方位、累積(ji)垂直(zhi)位移量、水(shui)平(ping)變化速率和(he)垂直(zhi)變化速率(lv)，主(zhu)要的功能是實時采(cai)集現場的位置、位移(yi)等(deng)信(xin)息。

網(wang)絡傳(chuan)輸(shu)部(bu)分(fen)：網(wang)絡傳(chuan)輸(shu)部(bu)分(fen)主要設備為無線網路，負責連接GNSS采集設備，將GNSS采(cai)集(ji)設(she)備(bei)的采(cai)集(ji)數值通過(guo)4G/北斗無線網絡或者Lora網絡對(dui)數據進行(xing)傳(chuan)送;

數據管(guan)理中(zhong)心(xin)：數據管(guan)理中(zhong)心(xin)又可以分為三(san)個小部分，分別是監測云平(ping)(ping)臺、數據處理中(zhong)心(xin)、數據庫存儲，監測云平(ping)(ping)臺可使用清易監(jian)測云平臺也可(ke)以使用用戶自己開發的監(jian)測云平臺，通過大屏、PC端(duan)(duan)、移動端(duan)(duan)對(dui)圖(tu)形化后的數(shu)(shu)據進行(xing)展示與處理，同時(shi)將數(shu)(shu)據存入(ru)數(shu)(shu)據庫(ku)中，對(dui)數(shu)(shu)據進行(xing)存儲。

三、系統特(te)點(dian)

1、高精度定(ding)位：采(cai)用(yong)北斗(dou)與(yu)GPS雙(shuang)星四頻GNSS模塊(kuai)，可單北(bei)斗或單GPS定位(wei)，也可聯(lian)合RTK定位(wei)。

2、監(jian)測點(dian)管理：實現對(dui)橋梁監測點信(xin)息(xi)(xi)與監測網絡信(xin)息(xi)(xi)的展(zhan)示、查詢與統計。

3、監測(ce)信息(xi)實(shi)時(shi)采集：通過對橋(qiao)梁累(lei)積水(shui)平位(wei)(wei)移(yi)量(liang)、位(wei)(wei)移(yi)方位(wei)(wei)、累(lei)積垂直位(wei)(wei)移(yi)量(liang)、水(shui)平變化速(su)率(lv)(lv)和垂直變化速(su)率(lv)(lv)等實(shi)時(shi)在線監測(ce)，實(shi)時(shi)掌握(wo)邊坡的(de)結(jie)構變化。

4、云平臺數據查詢(xun)：設備(bei)(bei)便(bian)捷接入平臺，即(ji)時(shi)查看設備(bei)(bei)監(jian)測(ce)數(shu)(shu)(shu)據和運行狀態，輕松實(shi)現(xian)(xian)設備(bei)(bei)遠(yuan)程監(jian)控管理；實(shi)現(xian)(xian)數(shu)(shu)(shu)據從采(cai)集、傳輸、處理、整編、存(cun)儲、分析、展(zhan)現(xian)(xian)，到(dao)數(shu)(shu)(shu)據推送(song)的一(yi)系列規范化(hua)數(shu)(shu)(shu)據服務(wu)；快速(su)部署上線，彈性可擴展(zhan)，實(shi)現(xian)(xian)通用化(hua)和定制化(hua)業務(wu)應用。

5、監測(ce)(ce)信息(xi)管理與分析：能按時間(jian)、按類型檢索監測(ce)(ce)站點監測(ce)(ce)值，并生成對應(ying)的(de)曲線圖、折線圖，可與歷史同期(qi)數據進行比較(jiao)。

6、監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)點自(zi)動預(yu)警：可以自(zi)定(ding)義不同(tong)監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)點的監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)預(yu)警閥值(zhi)，在監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)設(she)備監(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)值(zhi)達到預(yu)警閥值(zhi)后會自(zi)動向指定(ding)人員(yuan)發送(song)預(yu)警信息。 及時采(cai)取(qu)人員(yuan)介入(ru)、封鎖橋梁等措施，將隱(yin)患(huan)解決(jue)在萌(meng)芽狀態(tai)。

7、人(ren)機(ji)交互友好(hao)。監(jian)測軟件(jian)具有性能穩定(ding)、功能豐富、組態靈活，擴(kuo)展(zhan)方(fang)便等(deng)諸多優(you)點。監(jian)測軟件(jian)全中(zhong)文操作，軟件(jian)安裝、設置簡單(dan)，無需電(dian)腦知識。

8、終端查看方便快捷。可以(yi)通過手機、計算機等(deng)信(xin)息終端，實(shi)時掌握隧道內的環(huan)境信息(xi)，及時獲取異常報警信息(xi)，并可以根據監測結(jie)果，遠程控制相應設備，實現遠(yuan)程監控、節(jie)能降耗的(de)目(mu)的(de)。

四、安(an)裝實景(jing)

五(wu)、安裝(zhuang)要求

1、太陽能板(ban)應朝向南方，以(yi)便(bian)于(yu)接收太陽光。

2、GNSS基準站須安(an)裝在穩固、不(bu)會受到(dao)可能發生(sheng)的(de)位(wei)移波(bo)及的(de)地(di)點(dian)。

3、考慮(lv)橋(qiao)面通車及人行道人流量，橋(qiao)面的5臺GNSS移(yi)動站設計時高度(du)要合(he)適，高度(du)須(xu)考慮到傾斜度(du)及實(shi)際安裝(zhuang)(zhuang)位置（由于安裝(zhuang)(zhuang)的位置不同，如果不夠高可能被遮擋衛(wei)星，但是(shi)如果太高會自振，而且避雷(lei)針有(you)可能對GNSS天線起不到保護的作用）。

4、當(dang)5臺(tai)GNSS的(de)移動站和GNSS基(ji)準站間的可視(shi)距離超(chao)過2km時，通訊則(ze)需(xu)加裝4G來實現。

5、5臺移動(dong)站與基準(zhun)站之間的距離，超過(guo)30km，則需(xu)配另一臺(tai)基準站。

6、基座的(de)材(cai)料要有(you)剛性，以(yi)盡量減小(xiao)風(feng)、橋梁(liang)自(zi)振引起的(de)基(ji)座振動幅度等。

六(liu)、數據采集信息

七、設備配置

八、多(duo)領域應用

該系統除了應用在大橋自(zi)動監(jian)測(ce)、橋梁(liang)健康監(jian)測(ce)、橋梁(liang)變形監(jian)測(ce)和橋梁(liang)監(jian)測(ce)外，還被廣泛應用(yong)于山體邊坡變(bian)形監(jian)測、水庫大壩變(bian)形監(jian)測、道路變形監測、尾礦庫(ku)變形監(jian)測、建筑物形(xing)變監測等靜態位移測量與變形監(jian)測(ce)。

8.1山體邊坡變(bian)形監測

為(wei)了實時監測山體邊坡穩定狀(zhuang)態，運用基于GNSS的動(dong)態(tai)監(jian)測(ce)，結合(he)邊坡巖土特(te)(te)征(zheng)、坡體變(bian)形特(te)(te)征(zheng)制定(ding)監(jian)測(ce)方案，實現邊坡表(biao)面(mian)位(wei)移(yi)實時(shi)監(jian)測(ce)。該監(jian)測(ce)系統(tong)能自動(dong)化、實時(shi)地監(jian)測(ce)邊坡狀態(tai)，為評估(gu)邊坡監(jian)測(ce)的穩定狀態和分析變形(xing)發(fa)展(zhan)趨勢及地災監測提(ti)供參(can)考依據。

8.2 水庫大壩變(bian)形監(jian)測(ce)

在大(da)壩變(bian)形(xing)(xing)監測中，傳統的(de)(de)(de)(de)變(bian)形(xing)(xing)監測是采用高精(jing)度的(de)(de)(de)(de)監測網(wang)對大(da)壩變(bian)形(xing)(xing)要(yao)素進行監測，但由(you)于(yu)大(da)壩所處地形(xing)(xing)條件的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，導致監測網(wang)的(de)(de)(de)(de)網(wang)形(xing)(xing)差和(he)監測點的(de)(de)(de)(de)位置精(jing)度不準(zhun)確(que)，影(ying)響(xiang)測量(liang)的(de)(de)(de)(de)準(zhun)確(que)性。這(zhe)種方法的(de)(de)(de)(de)勞動(dong)強度很大(da)，觀測時(shi)間較長，沒有實現自動(dong)化大壩監(jian)測。運用GNSS變形監測技術，使(shi)大壩兩岸監測(ce)和(he)水庫位移(yi)監測實現了數據(ju)采集、數據(ju)傳輸、變形分析的連續自動(dong)化監測(ce)。

8.3道路變形(xing)監測(ce)

在公路變形監測中(zhong)，基(ji)于GNSS的(de)動(dong)態監測的(de)地表位移監測(ce)，在(zai)(zai)定位上(shang)準確度高，且(qie)不(bu)(bu)需(xu)要通視(shi)，能(neng)夠全(quan)天不(bu)(bu)間(jian)斷持續工作，因此在(zai)(zai)道路變形(xing)監測上能夠節(jie)省勞(lao)動力并將(jiang)監(jian)測提升到(dao)自(zi)動化程度。因此對于(yu)公路(lu)路(lu)基監(jian)測而言，其定(ding)位(wei)監(jian)測和變(bian)形監測利(li)用(yong)GNSS變形監測(ce)技(ji)術在(zai)操(cao)作(zuo)上更為簡單便捷，減少了操(cao)作(zuo)人員的(de)勞動強度。加上這(zhe)種技術(shu)在使用中受天氣影響程度較小，因(yin)此(ci)能夠(gou)實現作業監(jian)測(ce)，提(ti)升(sheng)了監(jian)測(ce)效率。

8.4尾礦庫變形(xing)監測

GNSS變(bian)形監測(ce)系(xi)統在尾(wei)礦庫變形監測(ce)中也是(shi)擔任重要的(de)角色(se)，尾(wei)礦庫在的(de)沉降變形和(he)水平位移變形雖然都有規律，但(dan)是(shi)準確的(de)變形數據還是(shi)需要依靠(kao)基于GNSS的動(dong)態監測，24小時不中斷(duan)的礦山變(bian)形監測和三維位移監測可以高頻率的(de)獲取所有的(de)監(jian)測(ce)數據(ju)并自動解算分析數據(ju)，做(zuo)出預警動作(zuo)，防(fang)止(zhi)了露天礦邊坡監(jian)測(ce)和滑坡監測時出現無征兆(zhao)意外的發生。

8.5 建(jian)筑(zhu)物(wu)變形監(jian)測

GNSS變形(xing)監測系(xi)統可以對民(min)房、廠房、高(gao)層建筑、基坑變形監測及(ji)基(ji)坑周邊建(jian)筑物(wu)的(de)地面沉降監(jian)測，同時對(dui)于被監測建筑物的傾斜、水平位(wei)移、裂縫、振動、風速風向、溫濕度等(deng)參數的(de)高(gao)頻自動化采(cai)集，通(tong)過(guo)無線網絡上傳到(dao)(dao)監測平臺，實時(shi)掌握(wo)建筑物的(de)健康狀態。當多維(wei)位(wei)移監測數值(zhi)達到(dao)(dao)閾值(zhi)時(shi)，平臺會(hui)自動通(tong)過(guo)短信、郵件以及微信推送等多種手段預警，提醒相關人員對建筑及時(shi)處(chu)理，防止(zhi)建筑工程事故的(de)發生，緊急時(shi)刻提醒現場人員撤(che)離危險區域，保障人民的(de)生命財產。