一、項目背景
高速路橋是國家重要的交通運輸基礎設施,其安全和可靠性對國家經(jīng)濟和人民生活直觀重要,隨著高速公路的日益發(fā)展,一些結(jié)構(gòu)問題及風險開始浮現(xiàn)。例如長期的運營和惡劣的氣象條件可能導致路基的變形、沉降及開裂,為保障高速公路的結(jié)構(gòu)安全,政府和相關管理部門需要及時了解結(jié)構(gòu)物的健康狀態(tài),因此利用現(xiàn)有物聯(lián)傳感技術進行有效監(jiān)測。
二、系統(tǒng)架構(gòu)
南京某公司就高速公路頻繁出現(xiàn)的裂縫擴張及振動安全問題協(xié)同我司提供的裂縫計和高頻振動監(jiān)測傳感器共同完成此項監(jiān)測方案。
本系統(tǒng)為軟硬件結(jié)合一體化部署,系統(tǒng)整體由大容量太陽能電池進行供電,確保兩周不間斷運行,系統(tǒng)分為靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);
動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):由高頻振動監(jiān)測傳感器與動態(tài)數(shù)據(jù)采集器組成,傳感器實時監(jiān)測車輛經(jīng)過某固定點位時產(chǎn)生的振動位移、加速度并以20Hz高頻記錄至動態(tài)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關,最后通過高速公路結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測平臺對數(shù)據(jù)二次分析,保留有效數(shù)據(jù),若數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常則聯(lián)動攝像頭快速拍攝視頻記錄,以便對問題進行追根溯源。
靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):由裂縫計、溫濕度傳感器及噪聲傳感器共同組建而成,定時定點監(jiān)測高速公路現(xiàn)有裂縫擴張情況及環(huán)境狀態(tài),將數(shù)據(jù)保存至靜態(tài)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關一同上傳至高速公路結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測平臺做數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
三、硬件配置
MTB46-4-2A 測控終端是集數(shù)據(jù)智能采集、協(xié)議轉(zhuǎn)換、4G 無線通信、數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)發(fā)、本地存儲等功能于一體的高性能測控裝置,可以直接接入各種傳感器、標準變送器信號、儀表等輸出的模擬信號、電平信號、干觸點等。為生產(chǎn)制造業(yè)、智慧城市、氣象環(huán)保、農(nóng)業(yè)水利等行業(yè)提供設備物聯(lián)、設備數(shù)據(jù)分析、設備運維等服務。
網(wǎng)關配置 | 數(shù)據(jù)采集儀MTB4642A | |
聯(lián)網(wǎng)方式 | 4G全網(wǎng)通 | |
傳輸協(xié)議 | TCP、MQTT | |
串口 | 1 路 RS485 接口,內(nèi)置 15KV ESD | |
保護標準 | 3 線(A,B,GND) | |
串口速率 | 1200~38400bps | |
I/O 口 | 2 路 DI(濕接點 5~24V);2 路 DO(AC250V/5A、DC30V/5A)、2 路 AI(精 確度:優(yōu)于 0.1%) | |
指示燈 | 具有電源、通信及設備在線運行指示燈 | |
天線接口 | 標準 SMA 陰頭天線接口,特性阻抗 50 歐 | |
SIM 卡接口 | 標準抽屜式用戶卡接口,支持 1.8V/3VSIM 卡,內(nèi)置 15KV ESD 保 |
四、系統(tǒng)功能
角色權(quán)限管理:支持多級角色管理,多級報警規(guī)則配置,領導、管理、運維配置不同等級的報警推送信息;
多項目管理:支持同一個賬號管理多個監(jiān)測項目點,方便管理;
實時顯示:支持建筑的傾斜、位移、沉降、墻體裂縫等狀態(tài)實時在線監(jiān)測,異常推送消息通知;
數(shù)據(jù)分析:支持傾角、沉降、裂縫的時段數(shù)據(jù)分析折線統(tǒng)計展示;
告警管理:數(shù)據(jù)越限告警,通過系統(tǒng)平臺、微信、短信、報警器等方式通知對應管理人員、運維人員。根據(jù)預警等級,采取不同的報警方式,結(jié)合相關責任單位及時采取緊急預案措施,疏散人群,及時轉(zhuǎn)移,減少事故災害發(fā)生;
數(shù)字大屏展示:支持數(shù)字大屏展示,矢量圖展示各個傳感器的位置分布;傾斜、沉降、裂縫實時數(shù)據(jù)及狀態(tài)顯示;異常消息大屏消息提醒;設備在線量實時統(tǒng)計;曲線分析各區(qū)域房屋的健康狀況;
五、解決痛點
該系統(tǒng)通過4g傳輸方式減少了路橋范圍內(nèi)施工成本,并做到反應迅速,采集及時。設備采用高精度裂縫計和靜力水準儀,平臺端可自定義報警閾值,并聯(lián)動相關責任人進行報警信息推送,解決了橋梁結(jié)構(gòu)變化無法及時查看,傳統(tǒng)巡檢周期長等諸多弊端,并能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)形成報表,便于后續(xù)維護監(jiān)管,同時能對接各部門監(jiān)管平臺。
六、現(xiàn)場圖片