一、系统功能

清易电子（天津）有限公司研发生产的桥梁变形监测系统由GNSS数据采集设备、供电设备、传输设备和监控云平台组成，GNSS采集主机将采集到的数据通过4G/北斗/Lora等无线方式传输到监控中心，监控中心软件可以显示并分析前端设备采集的数据，可以实时查看当前监测情况，当出现警情时会发出预警信息，提醒相关指挥人员做好抢险救灾工作准备。

桥梁变形监测系统可广泛适用于简支桥、拱桥（空腹式石拱桥、双曲拱桥）、斜拉桥、悬索桥、刚构桥、立交桥、高架桥等桥梁的重要结构参数进行24小时实时监测和报警——当发生超重车过桥、承重结构应变及应力超过控制值等事件时，及时发送预警信息，保障桥梁运行正常。桥梁变形监测系统监测数据的完整性、准确性、时效性对桥梁变形运营效益具有重要作用，对实现桥梁养护的现代化、信息化建设具有重要意义。

二、系统组成

系统拓扑图

数据采集部分：GNSS数据主机采集累积水平位移量、位移方位、累积垂直位移量、水平变化速率和垂直变化速率，主要的功能是实时采集现场的位置、位移等信息。

网络传输部分：网络传输部分主要设备为无线网路，负责连接GNSS采集设备，将GNSS采集设备的采集数值通过4G/北斗无线网络或者Lora网络对数据进行传送;

数据管理中心：数据管理中心又可以分为三个小部分，分别是监测云平台、数据处理中心、数据库存储，监测云平台可使用清易监测云平台也可以使用用户自己开发的监测云平台，通过大屏、PC端、移动端对图形化后的数据进行展示与处理，同时将数据存入数据库中，对数据进行存储。

三、系统特点

1、高精度定位：采用北斗与GPS双星四频GNSS模块，可单北斗或单GPS定位，也可联合RTK定位。

2、监测点管理：实现对桥梁监测点信息与监测网络信息的展示、查询与统计。

3、监测信息实时采集：通过对桥梁累积水平位移量、位移方位、累积垂直位移量、水平变化速率和垂直变化速率等实时在线监测，实时掌握边坡的结构变化。

4、云平台数据查询：设备便捷接入平台，即时查看设备监测数据和运行状态，轻松实现设备远程监控管理；实现数据从采集、传输、处理、整编、存储、分析、展现，到数据推送的一系列规范化数据服务；快速部署上线，弹性可扩展，实现通用化和定制化业务应用。

5、监测信息管理与分析：能按时间、按类型检索监测站点监测值，并生成对应的曲线图、折线图，可与历史同期数据进行比较。

6、监测点自动预警：可以自定义不同监测点的监测预警阀值，在监测设备监测值达到预警阀值后会自动向指定人员发送预警信息。 及时采取人员介入、封锁桥梁等措施，将隐患解决在萌芽状态。

7、人机交互友好。监测软件具有性能稳定、功能丰富、组态灵活，扩展方便等诸多优点。监测软件全中文操作，软件安装、设置简单，无需电脑知识。

8、终端查看方便快捷。可以通过手机、计算机等信息终端，实时掌握隧道内的环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，远程控制相应设备，实现远程监控、节能降耗的目的。

四、安装实景

五、安装要求

1、太阳能板应朝向南方，以便于接收太阳光。

2、GNSS基准站须安装在稳固、不会受到可能发生的位移波及的地点。

3、考虑桥面通车及人行道人流量，桥面的5台GNSS移动站设计时高度要合适，高度须考虑到倾斜度及实际安装位置（由于安装的位置不同，如果不够高可能被遮挡卫星，但是如果太高会自振，而且避雷针有可能对GNSS天线起不到保护的作用）。

4、当5台GNSS的移动站和GNSS基准站间的可视距离超过2km时，通讯则需加装4G来实现。

5、5台移动站与基准站之间的距离，超过30km，则需配另一台基准站。

6、基座的材料要有刚性，以尽量减小风、桥梁自振引起的基座振动幅度等。

六、数据采集信息

七、设备配置

八、多领域应用

该系统除了应用在大桥自动监测、桥梁健康监测、桥梁变形监测和桥梁监测外，还被广泛应用于山体边坡变形监测、水库大坝变形监测、道路变形监测、尾矿库变形监测、建筑物形变监测等静态位移测量与变形监测。

8.1山体边坡变形监测

为了实时监测山体边坡稳定状态，运用基于GNSS的动态监测，结合边坡岩土特征、坡体变形特征制定监测方案，实现边坡表面位移实时监测。该监测系统能自动化、实时地监测边坡状态，为评估边坡监测的稳定状态和分析变形发展趋势及地灾监测提供参考依据。

8.2 水库大坝变形监测

在大坝变形监测中，传统的变形监测是采用高精度的监测网对大坝变形要素进行监测，但由于大坝所处地形条件的影响，导致监测网的网形差和监测点的位置精度不准确，影响测量的准确性。这种方法的劳动强度很大，观测时间较长，没有实现自动化大坝监测。运用GNSS变形监测技术，使大坝两岸监测和水库位移监测实现了数据采集、数据传输、变形分析的连续自动化监测。

8.3道路变形监测

在公路变形监测中，基于GNSS的动态监测的地表位移监测，在定位上准确度高，且不需要通视，能够全天不间断持续工作，因此在道路变形监测上能够节省劳动力并将监测提升到自动化程度。因此对于公路路基监测而言，其定位监测和变形监测利用GNSS变形监测技术在操作上更为简单便捷，减少了操作人员的劳动强度。加上这种技术在使用中受天气影响程度较小，因此能够实现作业监测，提升了监测效率。

8.4尾矿库变形监测

GNSS变形监测系统在尾矿库变形监测中也是担任重要的角色，尾矿库在的沉降变形和水平位移变形虽然都有规律，但是准确的变形数据还是需要依靠基于GNSS的动态监测，24小时不中断的矿山变形监测和三维位移监测可以高频率的获取所有的监测数据并自动解算分析数据，做出预警动作，防止了露天矿边坡监测和滑坡监测时出现无征兆意外的发生。

8.5 建筑物变形监测

GNSS变形监测系统可以对民房、厂房、高层建筑、基坑变形监测及基坑周边建筑物的地面沉降监测，同时对于被监测建筑物的倾斜、水平位移、裂缝、振动、风速风向、温湿度等参数的高频自动化采集，通过无线网络上传到监测平台，实时掌握建筑物的健康状态。当多维位移监测数值达到阈值时，平台会自动通过短信、邮件以及微信推送等多种手段预警，提醒相关人员对建筑及时处理，防止建筑工程事故的发生，紧急时刻提醒现场人员撤离危险区域，保障人民的生命财产。