一、系統(tǒng)功能

清易電子生產(chǎn)的橋梁變形監(jiān)測系統(tǒng)由GNSS數(shù)據(jù)采集設(shè)備、供電設(shè)備、傳輸設(shè)備和監(jiān)控云平臺(tái)組成，GNSS采集主機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)通過4G/北斗/Lora等無線方式傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心軟件可以顯示并分析前端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)查看當(dāng)前監(jiān)測情況，當(dāng)出現(xiàn)警情時(shí)會(huì)發(fā)出預(yù)警信息，提醒相關(guān)指揮人員做好搶險(xiǎn)救災(zāi)工作準(zhǔn)備。

橋梁變形監(jiān)測系統(tǒng)可廣泛適用于簡支橋、拱橋（空腹式石拱橋、雙曲拱橋）、斜拉橋、懸索橋、剛構(gòu)橋、立交橋、高架橋等橋梁的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測和報(bào)警——當(dāng)發(fā)生超重車過橋、承重結(jié)構(gòu)應(yīng)變及應(yīng)力超過控制值等事件時(shí)，及時(shí)發(fā)送預(yù)警信息，保障橋梁運(yùn)行正常。橋梁變形監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、時(shí)效性對(duì)橋梁變形運(yùn)營效益具有重要作用，對(duì)實(shí)現(xiàn)橋梁養(yǎng)護(hù)的現(xiàn)代化、信息化建設(shè)具有重要意義。

二、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)拓?fù)鋱D

數(shù)據(jù)采集部分：GNSS數(shù)據(jù)主機(jī)采集累積水平位移量、位移方位、累積垂直位移量、水平變化速率和垂直變化速率，主要的功能是實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場的位置、位移等信息。

網(wǎng)絡(luò)傳輸部分：網(wǎng)絡(luò)傳輸部分主要設(shè)備為無線網(wǎng)路，負(fù)責(zé)連接GNSS采集設(shè)備，將GNSS采集設(shè)備的采集數(shù)值通過4G/北斗無線網(wǎng)絡(luò)或者Lora網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送;

數(shù)據(jù)管理中心：數(shù)據(jù)管理中心又可以分為三個(gè)小部分，分別是監(jiān)測云平臺(tái)、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)，監(jiān)測云平臺(tái)可使用清易監(jiān)測云平臺(tái)也可以使用用戶自己開發(fā)的監(jiān)測云平臺(tái)，通過大屏、PC端、移動(dòng)端對(duì)圖形化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示與處理，同時(shí)將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

三、系統(tǒng)特點(diǎn)

1、高精度定位：采用北斗與GPS雙星四頻GNSS模塊，可單北斗或單GPS定位，也可聯(lián)合RTK定位。

2、監(jiān)測點(diǎn)管理：實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁監(jiān)測點(diǎn)信息與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)信息的展示、查詢與統(tǒng)計(jì)。

3、監(jiān)測信息實(shí)時(shí)采集：通過對(duì)橋梁累積水平位移量、位移方位、累積垂直位移量、水平變化速率和垂直變化速率等實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，實(shí)時(shí)掌握邊坡的結(jié)構(gòu)變化。

4、云平臺(tái)數(shù)據(jù)查詢：設(shè)備便捷接入平臺(tái)，即時(shí)查看設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)，輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控管理；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從采集、傳輸、處理、整編、存儲(chǔ)、分析、展現(xiàn)，到數(shù)據(jù)推送的一系列規(guī)范化數(shù)據(jù)服務(wù)；快速部署上線，彈性可擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)通用化和定制化業(yè)務(wù)應(yīng)用。

5、監(jiān)測信息管理與分析：能按時(shí)間、按類型檢索監(jiān)測站點(diǎn)監(jiān)測值，并生成對(duì)應(yīng)的曲線圖、折線圖，可與歷史同期數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

6、監(jiān)測點(diǎn)自動(dòng)預(yù)警：可以自定義不同監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測預(yù)警閥值，在監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測值達(dá)到預(yù)警閥值后會(huì)自動(dòng)向指定人員發(fā)送預(yù)警信息。 及時(shí)采取人員介入、封鎖橋梁等措施，將隱患解決在萌芽狀態(tài)。

7、人機(jī)交互友好。監(jiān)測軟件具有性能穩(wěn)定、功能豐富、組態(tài)靈活，擴(kuò)展方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。監(jiān)測軟件全中文操作，軟件安裝、設(shè)置簡單，無需電腦知識(shí)。

8、終端查看方便快捷。可以通過手機(jī)、計(jì)算機(jī)等信息終端，實(shí)時(shí)掌握隧道內(nèi)的環(huán)境信息，及時(shí)獲取異常報(bào)警信息，并可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，遠(yuǎn)程控制相應(yīng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、節(jié)能降耗的目的。

四、安裝實(shí)景

五、安裝要求

1、太陽能板應(yīng)朝向南方，以便于接收太陽光。

2、GNSS基準(zhǔn)站須安裝在穩(wěn)固、不會(huì)受到可能發(fā)生的位移波及的地點(diǎn)。

3、考慮橋面通車及人行道人流量，橋面的5臺(tái)GNSS移動(dòng)站設(shè)計(jì)時(shí)高度要合適，高度須考慮到傾斜度及實(shí)際安裝位置（由于安裝的位置不同，如果不夠高可能被遮擋衛(wèi)星，但是如果太高會(huì)自振，而且避雷針有可能對(duì)GNSS天線起不到保護(hù)的作用）。

4、當(dāng)5臺(tái)GNSS的移動(dòng)站和GNSS基準(zhǔn)站間的可視距離超過2km時(shí)，通訊則需加裝4G來實(shí)現(xiàn)。

5、5臺(tái)移動(dòng)站與基準(zhǔn)站之間的距離，超過30km，則需配另一臺(tái)基準(zhǔn)站。

6、基座的材料要有剛性，以盡量減小風(fēng)、橋梁自振引起的基座振動(dòng)幅度等。

六、數(shù)據(jù)采集信息

七、設(shè)備配置

八、多領(lǐng)域應(yīng)用

該系統(tǒng)除了應(yīng)用在大橋自動(dòng)監(jiān)測、橋梁健康監(jiān)測、橋梁變形監(jiān)測和橋梁監(jiān)測外，還被廣泛應(yīng)用于山體邊坡變形監(jiān)測、水庫大壩變形監(jiān)測、道路變形監(jiān)測、尾礦庫變形監(jiān)測、建筑物形變監(jiān)測等靜態(tài)位移測量與變形監(jiān)測。

8.1山體邊坡變形監(jiān)測

為了實(shí)時(shí)監(jiān)測山體邊坡穩(wěn)定狀態(tài)，運(yùn)用基于GNSS的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，結(jié)合邊坡巖土特征、坡體變形特征制定監(jiān)測方案，實(shí)現(xiàn)邊坡表面位移實(shí)時(shí)監(jiān)測。該監(jiān)測系統(tǒng)能自動(dòng)化、實(shí)時(shí)地監(jiān)測邊坡狀態(tài)，為評(píng)估邊坡監(jiān)測的穩(wěn)定狀態(tài)和分析變形發(fā)展趨勢及地災(zāi)監(jiān)測提供參考依據(jù)。

8.2 水庫大壩變形監(jiān)測

在大壩變形監(jiān)測中，傳統(tǒng)的變形監(jiān)測是采用高精度的監(jiān)測網(wǎng)對(duì)大壩變形要素進(jìn)行監(jiān)測，但由于大壩所處地形條件的影響，導(dǎo)致監(jiān)測網(wǎng)的網(wǎng)形差和監(jiān)測點(diǎn)的位置精度不準(zhǔn)確，影響測量的準(zhǔn)確性。這種方法的勞動(dòng)強(qiáng)度很大，觀測時(shí)間較長，沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化大壩監(jiān)測。運(yùn)用GNSS變形監(jiān)測技術(shù)，使大壩兩岸監(jiān)測和水庫位移監(jiān)測實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、變形分析的連續(xù)自動(dòng)化監(jiān)測。

8.3道路變形監(jiān)測

在公路變形監(jiān)測中，基于GNSS的動(dòng)態(tài)監(jiān)測的地表位移監(jiān)測，在定位上準(zhǔn)確度高，且不需要通視，能夠全天不間斷持續(xù)工作，因此在道路變形監(jiān)測上能夠節(jié)省勞動(dòng)力并將監(jiān)測提升到自動(dòng)化程度。因此對(duì)于公路路基監(jiān)測而言，其定位監(jiān)測和變形監(jiān)測利用GNSS變形監(jiān)測技術(shù)在操作上更為簡單便捷，減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。加上這種技術(shù)在使用中受天氣影響程度較小，因此能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)監(jiān)測，提升了監(jiān)測效率。

8.4尾礦庫變形監(jiān)測

GNSS變形監(jiān)測系統(tǒng)在尾礦庫變形監(jiān)測中也是擔(dān)任重要的角色，尾礦庫在的沉降變形和水平位移變形雖然都有規(guī)律，但是準(zhǔn)確的變形數(shù)據(jù)還是需要依靠基于GNSS的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，24小時(shí)不中斷的礦山變形監(jiān)測和三維位移監(jiān)測可以高頻率的獲取所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)并自動(dòng)解算分析數(shù)據(jù)，做出預(yù)警動(dòng)作，防止了露天礦邊坡監(jiān)測和滑坡監(jiān)測時(shí)出現(xiàn)無征兆意外的發(fā)生。

8.5 建筑物變形監(jiān)測

GNSS變形監(jiān)測系統(tǒng)可以對(duì)民房、廠房、高層建筑、基坑變形監(jiān)測及基坑周邊建筑物的地面沉降監(jiān)測，同時(shí)對(duì)于被監(jiān)測建筑物的傾斜、水平位移、裂縫、振動(dòng)、風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度等參數(shù)的高頻自動(dòng)化采集，通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)測平臺(tái)，實(shí)時(shí)掌握建筑物的健康狀態(tài)。當(dāng)多維位移監(jiān)測數(shù)值達(dá)到閾值時(shí)，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)通過短信、郵件以及微信推送等多種手段預(yù)警，提醒相關(guān)人員對(duì)建筑及時(shí)處理，防止建筑工程事故的發(fā)生，緊急時(shí)刻提醒現(xiàn)場人員撤離危險(xiǎn)區(qū)域，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)。