应变、裂缝、位移、倾角、沉降监测系统方案

应变（温度）、裂缝、位移、倾角、挠度沉降监测方案一、传感器介绍：1.应变监测传感器应变监测传感器（图片是传感器安装于一个铁板上面示意）产品应用：工程结构，如砼及构件；钢结构、岩体、及土木程结构中桥梁、板、柱等应变的量测。系统使用的传感器原理：所有传感器采用非线性位置编码式磁感应（磁霍尔效应）长度测量技术（中国发明专利号：ZL01106543.5，可登陆国家知识产权局网站查询）这是一种直接长度测量应变的方法，它与机械千分表（或万分表）测量方式相同，是直接测量机械变形。机械千分表长度的细分是靠齿轮的传递完成的，而这种位置编码式磁感应数码应变计的细分是由若干稳恒磁场单元及若干磁敏元件组成的非线性位置码轨对实现的。当应变的两支座相对发生位移变形时，若干处于稳恒磁场（钐钴合金材料，具有极好的温度稳定性）单元内的若干磁敏元件组成码轨对，其物理效应会使各码轨对间的相幅信号发生干涉，置于传感器内的单片机芯片对这些干涉的相幅信息进行绝对位置非线性数字编码与解码处理，从而得出测量中精准的形变数字信息。优点：无间接测量传递误差，安装简单、调试方便。传感器直接数字信号输出（抗干挠），无需接二次仪表，细分的分辨力达：0.015μm，信号测试过程稳定，不易受环境变化影响，工前工后传感器自校准简单方便且由厂家提供校准装置。后台处理方便，功能多（实时曲线显示,无人值守记录数据等等），可采用无线或有线甚至4G通信方式，连线成本低廉。技术指标：符合混凝土结构实验方法标准应变测试量程范围0~5000με；应变最小分辨力0.1με；标距150mm(或定制其它)非线性及准度≤1.0﹪F.S.重复性及滞后≤0.5﹪F.S.零点漂移≤4με/4h温度漂移≤1με/℃输出方式RS485数码输出工作电压电流DC+8～12V30mA抗强磁能力2000A/m工作温度-20～+60℃湿度≤85﹪RH防护等级IP652.裂缝监测传感器裂缝监测传感器（图片是传感器安装于一个铁板上面示意）技术指标：符合混凝土结构实验方法标准裂缝测试量程范围0~2mm；位移最小分辨力0.001mm；标距150mm(或定制其它)非线性及准度≤1.0﹪F.S.重复性及滞后≤0.5﹪F.S.零点漂移≤0.001mm/24h温度漂移≤0.0002mm/℃输出方式数码输出工作电压电流DC+8～12V30mA抗强磁能力2000A/m工作温度-20～+60℃湿度≤85﹪RH防护等级IP653.位移传感器技术指标：符合混凝土结构实验方法标准量程范围50mm最小分辨力0.001mm准确度等级0.2﹪F.S.；温度漂移0.1﹪/10℃F.S.时间漂移±0.01﹪F.S./360h输出方式数码输出工作电压DC+8～12V150mA工作环境-20～+60℃湿度100%RH防护等级IP654.倾角传感器技术指标：符合混凝土结构实验方法标准量程范围±2.5°（±5°、±6.5°）最小分辨力0.0001°（0.001°）准确度等级0.5级输出方式RS485标准接口工作电压电流DC+8～12V40mA工作环境-20～+60℃湿度90%RH5.挠度沉降测试仪测试系统整体三维示意图如下：（本测试系统属于接触式测量，不是光学式非接触式测量）挠度沉降测试系统正视图本测试系统组成：RS-RC65J工程结构挠度沉降测试系统是测量工程结构体各个测点之间相对高程变化的专用测量仪器。它主要有测试仪主机，钢丝滑轮连接器，固定支架组成。任何用来测量位置相对位移（沉降）的仪器都需要一个基准位置，也就是相对位置不变的点或者是线。例如，测量桩基沉降的基准梁。RS-RC65J工程结构挠度沉降测试系统也不例外，它的基准点则灵活简单，即在被测体以外欲拉一条细钢丝。钢丝一端固定，另一端通过滑轮牵引一重物，该重物的目的则是使钢丝以恒定的重力被牵引，而不受外环境（温度，湿度）影响。本测试系统工作原理：工作原理：用两端以恒力牵引并固定于被测体外不变位的静止物上的Ф0.3~1㎜细钢丝（绳）作为静止参考基准，沉降仪本身固定于被测结构体上，用沉降仪与静止参考基准之间的相对位移变化来测得被测结构体的沉降、挠度值。使用时，测试仪安装于被测工程结构体各挠度（或沉降）测点上，将测试仪及其旋臂杆调整至与钢丝合适距离，旋臂杆以自身重力与钢丝滑动接触。当被测体在荷载或其他受力作用下发生位移时，旋臂杆与静止的钢丝发生相对运动。此值即为被测体的受力形变位移值(挠度或沉降值)。RS-RC65J工程结构挠度沉降测试仪内置有本公司专用高精度，高分辩力的数码测微传感器。当固定在被测体的RS-RC65J工程结构挠度沉降测试相对基准点发生位移（沉降）时，其摆杆也随之移动，轻质量摆杆的转动带动角位移做圆弧转动。这样被测体的位移（沉降）被转换成角度的变化，由预先出厂的非线性编码标定之后，即可测量出被测体的位移（沉降）。使用多只RS-RC65J工程结构挠度沉降测试仪可以组成一个测量系统来测量多个被测物体或是同一物体的多个受力点。RS-RC65J工程结构挠度沉降测试仪采样数据全数字化输出，使用方便简单,具有测量范围大，准确性、重复性、稳定性好，数字信号传送距离长(1km)的特点；多只传感器还可以方便的组成庞大的测量或控制网络(在1根通讯总线上最多可连接255只)，轻松达到以往传统传感器较难实现的群控、群测的目的。产品应用：主要用于各大型工程岩体、结构体（如桥梁、路基、地基、坝体、基桩）等各测点不均匀的沉陷（垂直）、倾斜或水平方向的测量。也可用于基桩静荷载竖向沉降检测，无须基准梁，仅需挂拉一根细钢丝作参考基准即可。技术指标：符合混凝土结构实验方法标准量程范围±50mm（可根据用户需要扩展）最小分辨力0.001mm示值误差±0.1mm时间漂移≤0.05mm/8h温度漂移≤0.02%F.S./℃重复精度≤±0.05mm通讯方式RS485标准接口工作环境-20～+60℃湿度90%RH工作电压DC+8～+12V沉降仪测试系统由2部分组成：1.钢丝基准牵引系统2.挠度沉降测试仪二、部分工地现场安装照片应变传感器安装号后加装保护罩防护保护罩通过塑料膨胀钻孔安装安装在箱梁中的裂缝传感器（长期监测）倾角传感器挠度沉降仪的安装位移传感器三、系统架构云盒内置了无线模块（已经办理了流量包），能将传感器数据传输到云平台（借助移动或者联通运营商的基站），用户在远处（任何可以上网的地方）就可以通过手机APP或者电脑网页端访问传感器数据。掌物云APP截图可设置报警阈值和告警推送方式可数据分享给其它用户（其它用户手机也安装APP后可查看数据，分享给多人）户外安装考虑1.传感器加装保护罩2.接头采用防水接头，数据线采用防水线云盒需要供电，如现场不能提供220V电源接入。如果监测时间短（通常几天或几月），可以给云盒加装锂电池供电续航（可以坚持几个月）。如果需要长期监测（通常几年），则需要太阳能供电系统（太阳能板+控制器+蓄电池）固定太阳能板需要云盒的数量？从节省成本考虑，靠近的多个传感器可以数据线串接后接入一个云盒（100米内都可以串接）。大于100米外的传感器，则需要另外增加云盒。一个云盒只能管一片区域（100米范围内串接）。