一、系統功能

清易電子生產的橋梁變形監測系統由GNSS數據采集設備、供電設備、傳輸設備和監控云平臺組成，GNSS采集主機將采集到的數據通過4G/北斗/Lora等無線方式傳輸到監控中心，監控中心軟件可以顯示并分析前端設備采集的數據，可以實時查看當前監測情況，當出現警情時會發出預警信息，提醒相關指揮人員做好搶險救災工作準備。

橋梁變形監測系統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、剛構橋、立交橋、高架橋等橋梁的重要結構參數進行24小時實時監測和報警——當發生超重車過橋、承重結構應變及應力超過控制值等事件時，及時發送預警信息，保障橋梁運行正常。橋梁變形監測系統監測數據的完整性、準確性、時效性對橋梁變形運營效益具有重要作用，對實現橋梁養護的現代化、信息化建設具有重要意義。

二、系統組成

系統拓撲圖

數據采集部分：GNSS數據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場的位置、位移等信息。

網絡傳輸部分：網絡傳輸部分主要設備為無線網路，負責連接GNSS采集設備，將GNSS采集設備的采集數值通過4G/北斗無線網絡或者Lora網絡對數據進行傳送;

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

三、系統特點

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，也可聯合RTK定位。

2、監測點管理：實現對橋梁監測點信息與監測網絡信息的展示、查詢與統計。

3、監測信息實時采集：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測，實時掌握邊坡的結構變化。

4、云平臺數據查詢：設備便捷接入平臺，即時查看設備監測數據和運行狀態，輕松實現設備遠程監控管理；實現數據從采集、傳輸、處理、整編、存儲、分析、展現，到數據推送的一系列規范化數據服務；快速部署上線，彈性可擴展，實現通用化和定制化業務應用。

5、監測信息管理與分析：能按時間、按類型檢索監測站點監測值，并生成對應的曲線圖、折線圖，可與歷史同期數據進行比較。

6、監測點自動預警：可以自定義不同監測點的監測預警閥值，在監測設備監測值達到預警閥值后會自動向指定人員發送預警信息。 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。

7、人機交互友好。監測軟件具有性能穩定、功能豐富、組態靈活，擴展方便等諸多優點。監測軟件全中文操作，軟件安裝、設置簡單，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，實時掌握隧道內的環境信息，及時獲取異常報警信息，并可以根據監測結果，遠程控制相應設備，實現遠程監控、節能降耗的目的。

四、安裝實景

五、安裝要求

1、太陽能板應朝向南方，以便于接收太陽光。

2、GNSS基準站須安裝在穩固、不會受到可能發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5臺GNSS的移動站和GNSS基準站間的可視距離超過2km時，通訊則需加裝4G來實現。

5、5臺移動站與基準站之間的距離，超過30km，則需配另一臺基準站。

6、基座的材料要有剛性，以盡量減小風、橋梁自振引起的基座振動幅度等。

六、數據采集信息

七、設備配置

八、多領域應用

該系統除了應用在大橋自動監測、橋梁健康監測、橋梁變形監測和橋梁監測外，還被廣泛應用于山體邊坡變形監測、水庫大壩變形監測、道路變形監測、尾礦庫變形監測、建筑物形變監測等靜態位移測量與變形監測。

8.1山體邊坡變形監測

為了實時監測山體邊坡穩定狀態，運用基于GNSS的動態監測，結合邊坡巖土特征、坡體變形特征制定監測方案，實現邊坡表面位移實時監測。該監測系統能自動化、實時地監測邊坡狀態，為評估邊坡監測的穩定狀態和分析變形發展趨勢及地災監測提供參考依據。

8.2 水庫大壩變形監測

在大壩變形監測中，傳統的變形監測是采用高精度的監測網對大壩變形要素進行監測，但由于大壩所處地形條件的影響，導致監測網的網形差和監測點的位置精度不準確，影響測量的準確性。這種方法的勞動強度很大，觀測時間較長，沒有實現自動化大壩監測。運用GNSS變形監測技術，使大壩兩岸監測和水庫位移監測實現了數據采集、數據傳輸、變形分析的連續自動化監測。

8.3道路變形監測

在公路變形監測中，基于GNSS的動態監測的地表位移監測，在定位上準確度高，且不需要通視，能夠全天不間斷持續工作，因此在道路變形監測上能夠節省勞動力并將監測提升到自動化程度。因此對于公路路基監測而言，其定位監測和變形監測利用GNSS變形監測技術在操作上更為簡單便捷，減少了操作人員的勞動強度。加上這種技術在使用中受天氣影響程度較小，因此能夠實現作業監測，提升了監測效率。

8.4尾礦庫變形監測

GNSS變形監測系統在尾礦庫變形監測中也是擔任重要的角色，尾礦庫在的沉降變形和水平位移變形雖然都有規律，但是準確的變形數據還是需要依靠基于GNSS的動態監測，24小時不中斷的礦山變形監測和三維位移監測可以高頻率的獲取所有的監測數據并自動解算分析數據，做出預警動作，防止了露天礦邊坡監測和滑坡監測時出現無征兆意外的發生。

8.5 建筑物變形監測

GNSS變形監測系統可以對民房、廠房、高層建筑、基坑變形監測及基坑周邊建筑物的地面沉降監測，同時對于被監測建筑物的傾斜、水平位移、裂縫、振動、風速風向、溫濕度等參數的高頻自動化采集，通過無線網絡上傳到監測平臺，實時掌握建筑物的健康狀態。當多維位移監測數值達到閾值時，平臺會自動通過短信、郵件以及微信推送等多種手段預警，提醒相關人員對建筑及時處理，防止建筑工程事故的發生，緊急時刻提醒現場人員撤離危險區域，保障人民的生命財產。