桥梁自动化在线监测解决方案

一、概述

现代化大型桥梁是交通主干道的重要节点，对交通运输发展具有重大影响。桥梁在长期的使用过程中，由于环境侵蚀、材料老化和日益加重的交通量及重车、超重车数量的不断增加，导致桥梁结构损伤和功能退化。从而抵抗自然灾害、甚至正常环境作用的能力下降，情况下导致灾难事故发生，造成重大的人员伤亡和财产损失。对桥梁结构性能进行自动化监测和诊断，及时进行损伤评估和安全预警已成为未来桥梁建设的必然要求。

二、系统组成

桥梁自动化在线监测系统是集物联网、传感器、无线传输、云计算等技术于一体的自动化监测系统。该系统通过采集桥梁关键部位的结构和环境数据，对桥梁结构的工作状态、使用性能进行实时监测和分析评估，根据系统采集的关键数据为桥梁在特殊气候、交通状况或桥梁运行中的严重异常状况触发预警信号，为桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导，以保证桥梁在营运期间的安全性。桥梁自动化在线监测系统架构如下图所示，其主要由感知层、数据采集层、传输通信层、云平台及移动终端组成。

感知层：主要完成待监测物理量的信号转换，其由多种类型智能传感器构成，主要有应变传感器、压力传感器、倾斜传感器、力传感器等。数据采集层主要负责数据采集，将感知层转换后的电信号转换成数字信号，以方便数据远距离传输。

传输通信层：负责采集层与云平台之间通信及数据传输，数据传输方式主要有有线传输和无线传输。有线传输通过光纤、网线经网关将数据发送到云平台及云平台数据下发;无线传输主要通过2G/3G/4G/5G将数据传输到云平台及云平台数据下发。

应用层：负责数据信息化管理，如控制指令下发和数据接收、多传感器数据融合分析、结果展示、预警等。预警信息通过短信或邮件及时发送到相关管理人员，并提示后台及时对结构当前状态进行安全评估。

自动化监测应用范围

自动化监测系统主要应用在如下场合:

1. 工业自动化监测：自动化监测技术在工业自动化领域中有着广泛应用，深基坑工程监测技术，例如对生产线的温度、压力、湿度等的实时监测。

2. 环境监测：自动化监测可以应用于环境监测，深基坑工程监测设备，例如监测气体、水质、废水排放等环境指标，实时检测空气质量、噪音等环境数据。

3. 智慧城市：自动化监测在智慧城市建设中发挥了重要作用，例如监测交通流量、道路情况、公共设施使用情况等，用于城市管理和规划。

4. 能源监测：自动化监测技术应用于能源领域，深基坑工程监测方案，比如实时监测发电机、太阳能电池、燃气、水等资源的情况，以便进行能源消耗的分析和优化。

总之，自动化监测技术的应用领域广泛，几乎涵盖了现代社会的各个方面，包括但不限于制造业、环保、交通、农业、能源等。其通过实时、准确、智能化的监测手段，使得人们能够更加有效地了解物体状态，优化管理决策，提高工作效率和适应性。

水库自动化监测系统组成

水库信息自动化监测系统主要由现场监测设备、远程监测设备、通信平台和监测中心四部分组成。现场监测设备：由水位计（超声波水位计、雷达水位计、投入式水位计等可选）、翻斗式雨量计和工业照相机组成，负责计量水库水位、降雨量数据，北京深基坑工程监测，并对水库现场进行拍照。远程监测设备：即水库监测终端（太阳能供电型），负责采集现场检测设备检测到的数据和图片信息，并通过GPRS网络将现场信息传送给监测中心。通信平台：包括5G、4G、NB-IOT等网络。各水库的水位、降雨量数据和现场图片经GPRS网络传输到公网，并通过固定IP地址传送给监测中心服务器。监测中心：包括交换机、服务器、UPS电源等硬件设备和操作系统、数据库、水库监测系统等软件组成。

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