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)控云平臺組成，GNSS采集主機將采集到的數(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)，可以實時查看當(dāng)前監(jiān)測情況，當(dāng)出現(xiàn)警情時會發(fā)出預(yù)警信息，提醒相關(guān)指揮人員做好搶險救災(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)進行24小時實時監(jiān)測和報警——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，及時發(fā)送預(yù)警信息，保障橋梁運行正常。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、時效性對橋梁變形運營效益具有重要作用，對實現(xiàn)橋梁養(yǎng)護的現(xiàn)代化、信息化建設(shè)具有重要意義。

二、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)拓撲圖

數(shù)據(jù)采集部分：GNSS數(shù)據(jù)主機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，主要的功能是實時采集現(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)對數(shù)據(jù)進行傳送;

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

三、系統(tǒng)特點

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)測點管理：實現(xiàn)對橋梁監(jiān)測點信息與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)信息的展示、查詢與統(tǒng)計。

3、監(jiān)測信息實時采集：通過對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時在線監(jiān)測，實時掌握邊坡的結(jié)構(gòu)變化。

4、云平臺數(shù)據(jù)查詢：設(shè)備便捷接入平臺，即時查看設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，輕松實現(xiàn)設(shè)備遠程監(jiān)控管理；實現(xiàn)數(shù)據(jù)從采集、傳輸、處理、整編、存儲、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，彈性可擴展，實現(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：能按時間、按類型檢索監(jiān)測站點監(jiān)測值，并生成對應(yīng)的曲線圖、折線圖，可與歷史同期數(shù)據(jù)進行比較。

6、監(jiān)測點自動預(yù)警：可以自定義不同監(jiān)測點的監(jiān)測預(yù)警閥值，在監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測值達到預(yù)警閥值后會自動向指定人員發(fā)送預(yù)警信息。 及時采取人員介入、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，擴展方便等諸多優(yōu)點。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。

8、終端查看方便快捷。可以通過手機、計算機等信息終端，實時掌握隧道內(nèi)的環(huán)境信息，及時獲取異常報警信息，并可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，遠程控制相應(yīng)設(shè)備，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、節(jié)能降耗的目的。

四、安裝實景

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、不會受到可能發(fā)生的位移波及的地點。

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

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

5、5臺移動站與基準(zhǔn)站之間的距離，超過30km，則需配另一臺基準(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

為了實時監(jiān)測山體邊坡穩(wěn)定狀態(tài)，運用基于GNSS的動態(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，實現(xiàn)邊坡表面位移實時監(jiān)測。該監(jiān)測系統(tǒng)能自動化、實時地監(jiān)測邊坡狀態(tài)，為評估邊坡監(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)對大壩變形要素進行監(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。這種方法的勞動強度很大，觀測時間較長，沒有實現(xiàn)自動化大壩監(jiān)測。運用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)省勞動力并將監(jiān)測提升到自動化程度。因此對于公路路基監(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強度。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的動態(tài)監(jiān)測，24小時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)并自動解算分析數(shù)據(jù)，做出預(yù)警動作，防止了露天礦邊坡監(jiān)測和滑坡監(jiān)測時出現(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，同時對于被監(jiān)測建筑物的傾斜、水平位移、裂縫、振動、風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度等參數(shù)的高頻自動化采集，通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到監(jiān)測平臺，實時掌握建筑物的健康狀態(tài)。當(dāng)多維位移監(jiān)測數(shù)值達到閾值時，平臺會自動通過短信、郵件以及微信推送等多種手段預(yù)警，提醒相關(guān)人員對建筑及時處理，防止建筑工程事故的發(fā)生，緊急時刻提醒現(xiàn)場人員撤離危險區(qū)域，保障人民的生命財產(chǎn)。