随着我国桥梁数量的快速增长，同时既有的许多桥梁逐渐进入了养护维修阶段。有关专家认为桥梁使用超过25年以上则进入老化期；据统计，我国桥梁总数的40%已经属于“老龄”桥梁。而且随着时间的推移，其数量还在不断增长，屡屡发生的桥梁事故也频频敲响了警钟，桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。为了充分利用现有的桥梁，使之能继续安全地为交通运输服务。通过建立桥梁结构健康监测系统，利用各项监测数据对桥梁的安全状态和疲劳损伤情况进行评估，为桥梁管养单位提供有效的监测数据。对工程决策，实施有效的保养、维修与加固工作是非常有必要的。

基于此，安锐科技凭借多年技术累计及丰富的项目现场实践经验，整合了物联网、传感器、无线传输和数据分析统计等技术，研发出一套桥梁结构健康自动化监测预警系统，建立长期在线监测方案，以便能够采集到反映桥梁结构安全和健康状况的全面信息，对于桥梁日常营运维护具有重大意义。

桥梁结构健康监测意义：

桥梁结构健康监测能够在突发性损伤发生时，能及时即时发送告警信息，以便采取处理措施，防止发生进一步的破坏和引发其它事故。对于累积损伤，能够定期对损伤的状态做出描述，以便根据情况采取相应措施。因此桥梁健康监测意义包含以下几点：

1.       设计验证：验证设计假设和设计参数，有助于改进和完善当前桥梁设计规范；

2.       监控与评估：桥梁健康检测的基本内涵是通过对桥梁结构状态的监控与评估。在灾后和异常事件后及时地对结构安全性评估提供数据；为桥梁的日常检测、维护、加固和维修提供依据和指导；

3.       监测和加固：监测各类维护加固和维修措施的作用和效果；

4.       研究与发展：为桥梁研究提供大量的原始数据。

桥梁结构健康监测系统集自动化数据采集、云平台智能化模块分析和互联网技术与一体，基于监测仪器、设备和数据传输等技术，对桥梁结构的工作状态、使用性能及整体行为进行实时监测，并对桥梁的安全状况和潜在危险性做出安全评估, 根据自动化监测系统采集的关键数据为桥梁在恶劣环境、交通状况或桥梁运行中的严重异常状况即时触发预警信息；在灾后和异常事件后及时地对结构安全性评估提供数据；为桥梁的日常检测、维护、加固和维修提供依据和指导；以保证桥梁在建造和服役期间全寿命的安全性。

（桥梁结构健康自动化监测系统界面）

（数据显示界面）

（数据变化曲线界面）

桥梁监测系统概述：

桥梁结构健康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。

桥梁监测系统组成：

桥梁健康监测系统主要由感知层、采集层、传输层、云服务器和人机交互几部分组成。在桥梁各关键部位安装各类传感器后，将数据接入到采集设备，采集设备初步运算后通过4G无线网络将数据输出到云服务器；云服务器将数据进行分析处理后下发到后端。 

1、数据感知部分：各监测指标各类型传感器。

2、数据采集部分：智能物联网网关。

3、数据传输部分：有线/无线，默认4G无线联网。

4、云服务器：数据储存、数据分析、数据转发。

5、后端处理器：安锐测控中心，数据显示平台。

桥梁监测内容及设备选型：

在桥梁结构健康监测自动化解决方案中，监测内容主要是针对桥梁的应力、应变、温度、沉降、位移、荷载、倾斜等物理量的监测，可用于这类监测项目的传感器和设备种类繁多、型号各异，而且不断有新的更加可靠、精确和便宜的传感器被开发出来，因此在进行传感器设备选型时要重点考虑量程、灵敏度、精度以及工作环境等因素。

设备介绍：

如AR-SS-SZY02型动力水准仪可在振动和运动环境下能准确的测量出竖向位移。可用于高铁地基高压注浆时地基、隆起的压力反馈控制、桥梁的动态挠度测量、高铁经过时轨道、结构的动态位移实时测量等需要对位移做出快速反应的项目。本方案中将动力水准仪用于监测桥梁的挠度。

三轴倾斜角度传感器是用来高精度测量三轴倾斜角度的传感器，可用于桥墩、房屋、大坝等建筑物和大型机械的倾斜角度自动化测量。

网关采集器是用来采集传感器数据，把传感器、控制执行设备和云平台软件连接为一体的智能化硬件设备。用来采集、上传传感器数据，并按照控制策略实现控制报警设备、机械动作等功能。

设备清单：

变形监测：挠度沉降、倾斜、相对位移应使用动力水准仪、静力水准仪、倾斜仪、位移传感器等。

振动监测：桥梁固有频率应使用振动加速度计。

荷载监测：车辆荷载监测使用动态称重传感器。

应力应变监测：表面应变应使用应变计，索力、拉力等应使用锚索测力计。

环境量监测：温湿度、风速风向应使用温湿度计与风速风向仪。

深圳安锐科技专注于结构健康自动化监测。以自研的新型传感器、测控网关和云平台为技术基础，推出各领域的测控解决方案。已申请了数十项知识产权；与高校、大型央（国）企联合开展多项科研和示范项目应用。为交通、能源、水电及地灾等行业提供结构监测方面的咨询、设计、研发、建设、运维等服务。
2018年获得中国招商局集团的A轮投资。
2019年获得中国水利水电第十四工程局的科技进步一等奖。

桥梁健康自动化监测系统界面

数据读取界面

数据曲线界面

如今的桥梁结构健康监测手段还主要停留在人工采集数据的传统阶段，但是由于其监测范围小、工作量大、效率低，采用传统人工方式进行监测的次数有限，无法获取桥梁营运期间的实时数据，不能实时掌握桥梁结构健康状况，因此无法对桥梁结构养护开展有效措施。

人工检测和自动化监测对比

因此，安锐科技整合了物联网、传感器、无线传输技术和智能分析等技术，研发出一套完整的桥梁结构健康自动化监测预警系统，实现了对现场数据实时监测，对桥梁结构安全风险评估与并及时预警，弥补传统方法的不足，能够及时发现桥梁在运营过程中的结构安全隐患。

传统的桥梁检测技术是通过人工目测检查或借助于便携式仪器测量得到的信息对桥梁结构的安全状态进行评估，其在实际应用中有很大的局限性。

为了更好地推动结构监测行业的发展，安锐科技在桥梁健康监测预警系统中，将在线安全监测系统与云计算相结合，为桥梁各个关键部位进行数据采集、数据存储和分析，实现安全跟踪、实时响应和预警等功能。具体以下优势：

①实时在线监测：可根据不同需求设置采集频率，1次/秒的高频采集保证7*24小时不间断在线自动化监测；无需人员多次进入施工现场。

②监测精度高：采用国内外最先进的高精度传感器；确保精确度。形变测量精度可达到毫米级别。 

③无线传输：系统可实现无线传输，无需长距离布设线缆和光缆；

④统计分析：云端接收到前端监测数据后，可自动对监测数据进行实时数据分析、处理、描绘变形曲线图，初步对监测结果进行预测，并可生成报表。

⑤即时预警：系统可设置多级预警机制，并可根据事先设定的预警值进行报警，报警可实现平台、短信、现场声光报警器等方式，让负责人第一时间知晓现场有异常情况。

深圳安锐科技专注于结构健康自动化监测。以自研的新型传感器、测控网关和云平台为技术基础，推出各领域的测控解决方案。已申请了数十项知识产权；与高校、大型央（国）企联合开展多项科研和示范项目应用。为交通、能源、水电及地灾等行业提供结构监测方面的咨询、设计、研发、建设、运维等服务，如桥梁安全监测、地铁安全监测、隧道安全监测、房屋安全监测等各建筑结构自动化安全监测系统应用方案。

隧道监测背景：

隧道所处的地下环境较为复杂，易受地质条件恶化、结构损伤、退化失稳以及自然灾害等因素影响，引发隧道拱顶开裂、边墙开裂、衬砌损坏、隧道渗漏水、围岩大变形等病害，从而导致隧道安全事故发生，尤其在长期服役下隧道结构的安全性更是面临极大挑战。

那么为了保证隧道施工期和营运期的安全性，应该如何做好隧道施工监测的工作呢？

隧道监测内容：

隧道结构安全监测是保障工程建设的安全、质量、地面车辆以及周边建筑和地下管线正常运行的重要手段，为了确保隧道施工和运营期间的安全，需对隧道结构进行实时监测。

             一.  施工期监测：

在施工期需对隧道主体结构和衬砌结构的变形和受力情况进行实时监测。

1. 拱顶下沉监测：对隧道拱顶下沉监测可采用激光测距仪，测距仪固定在隧道边墙，另一侧设置返光片，同时在拱顶位移也固定一枚返光片，将固定支座标高与测距仪度数相加得出拱顶沉降值。

2. 地表下沉监测：隧道施工期间采用静力水准仪/动力水准仪对地表进行下沉监测，及时了解隧道上方的山体下沉情况并评估可能对隧道产生哪些影响。

3. 周边结构物监测：隧道施工期间分别采用静力水准仪、倾角传感器和裂缝计对隧道周边的高楼、铁塔、大坝等结构物进行实时监测，当结构发生较大形变时，应采取有效的维修加固措施。

4. 周边收敛位移监测：隧道施工期间采用隧道风险预警器监测隧道周边收敛位移变量，以了解在隧道施工期间周边收敛位移情况。把握隧道周边收敛位移趋势和可能对隧道施工产生的影响。

5. 围岩体内部位移监测：隧道施工期采用节段式测斜仪对围岩体内部位移监测，了解围岩体内部位移与内力状况，把握围岩体内部位移与内力的发展趋势。

6. 锚杆轴力监测：隧道施工期间采用轴力计监测作用在支护结构上的压力大小，了解结构受力状况，把握结构受力的荷载状态，分析隧道各支护结构的稳定情况及发展趋势

7. 支护、衬砌内力：隧道施工期间采用振弦式应变计通过对层间压力监测，了解围岩与初期支护之间及初期支护与混凝土之间的压力状况，把握围岩与初期支护之间及初期支护与混凝土之间的压力发展趋势。

8. 孔隙水压力监测：隧道施工初期预埋多个孔隙水压计（渗压计），通过渗压计可以实时监测隧道渗水压力，便于使用者实时了解隧道内部渗水压力，从而做好防护，提高行车的安全性。

9. 土压力监测：隧道施工期预埋多个土压力盒监测隧道土体内部的压力变化，在使用时底部预埋在混凝土中，监测面埋入待测土体中，对土体进行长期监测。 

10. 环境监测：隧道施工期或营运期用环境监测设备，监测隧道的安全性，识别气体危害、监测大气温度和湿度等。

二. 营运期监测

由于隧道所处地质条件和周围环境以及在长期服役下引起的材料退化等因素影响，导致隧道主体结构产生倾斜、沉降、隆起、裂缝等形变，此时需针对这些安全隐患，建立有效的自动化在线监测系统方案。

隧道监测系统：

深圳安锐科技集合了物联网、传感器、无线传输和数据分析统计等技术，研发出隧道结构安全自动化监测系统。

该系统通过深入了解隧道的变形机理，完成对隧道应变、振动、温度、沉降等动态响应信号的实时在线监测和远程采集，将隧道结构健康状况展示在用户端，同时支持多重预警机制，及时发现隧道隐藏安全风险，能尽量减少灾害的发生。

隧道结构安全自动化监测系统作为隧道施工管理的重要组成部分，它能从多个角度避免隧道结构病害的发生，同时通过长期监测获得隧道施工现场的动态数据，及时处理有损隧道使用性能的病害问题，为完善隧道工程设计与指导施工提供可靠的数据。

在隧道风险工序实时监测预警器处于关机状态时，取出TF存储卡，通过 USB 读卡器连接到电脑进行数据导出。存储卡中有两个文件夹：

1)、ipnc 文件夹：存储录像视频文件

2)、log 文件夹：存储监测数据文件
 

安锐市场部

2018年11月22日

一、 客户自行进行二次开发

 安锐科技的物联监测云平台属于自主研发的产品，可以提供对应的接口给到客户，具有开发能力的客户可以根据项目需要自行开发相关协议与功能，项目进度更好协调与控制。安锐会协助提供相关技术文档，协助客户的开发进程。

二、委托安锐进行定制开发

安锐定制服务内容的内容包括：

品牌OEM：根据客户要求贴牌

品牌ODM：根据客户要求定制

硬件定制：定制硬件功能、接口

功能定制：定制软件功能、协议

服务器定制：搭建属于自己的私有云服务器

——详情请联系安锐客服！

在大坝安全自动化监测系统建设中，应根据坝型、坝体结构和地质条件等因素选定监测项目；主要监测对象包括坝体、坝基及有关的各种主要水工建筑物、大坝附近的不稳定岸坡和大坝周边的气象环境。具体监测对象和监测内容可参考下列表格适当调整。