古建筑加速度监测APP在线监测方案
时间：2025-03-25
涉川
一、方案概述
古建筑长期受到地震、风荷载、地基沉降、车辆震动、环境振动等因素影响，可能导致结构损伤、倾斜、开裂等问题。为了实现全天候远程监测、实时数据分析、智能预警，本方案基于加速度传感器+无线传输+APP端监测，构建一体化在线监测系统。
系统采用高精度加速度传感器（MEMS或IEPE压电式），结合4G/NB-IoT/Lora/WiFi等无线通信技术，实现数据云端存储与APP端可视化展示，适用于古建筑安全监测、结构健康评估、地震预警、风振分析等场景。
二、系统组成
1. 传感器层（数据采集）
-
三轴加速度传感器（MEMS或IEPE压电式）
-
监测振动、加速度变化、倾斜趋势
-
具备高精度、低功耗、IP67/IP68防护等级
2. 传输层（数据传输）
-
无线通信：4G/NB-IoT/Lora/WiFi/RS-485
-
数据云端存储，支持远程访问、历史数据回溯
-
低功耗太阳能+锂电池供电
3. 平台层（数据处理）
-
云平台+边缘计算，对数据进行滤波、异常检测、智能分析
-
支持大数据存储、AI趋势预测、告警分析
4. 应用层（APP远程监测）
-
安卓/iOS APP，支持远程查看振动数据、历史趋势、实时告警
-
可配置自定义报警阈值，异常时短信/电话推送通知
三、核心功能
1. 实时数据采集与传输
-
高精度三轴加速度监测（±2g/±5g/±10g/±20g）
-
低噪声（≤20μg/√Hz），可检测微小振动
-
远程无线数据传输，支持4G/NB-IoT/Lora/RS-485
2. APP远程监测功能
-
实时查看振动、加速度、倾斜等关键参数
-
历史数据回放，支持1分钟到1年的数据查询
-
智能报警推送，支持阈值设置+短信/电话通知
3. 数据分析与AI预测
-
趋势分析：长期数据曲线分析，判断结构稳定性
-
AI预测：基于历史数据，预测地基沉降、倾斜发展趋势
-
告警管理：自定义阈值，异常时自动告警
4. 低功耗设计，适应无人值守场景
-
太阳能+锂电池供电，可持续运行2年以上
-
低功耗设计，待机功耗＜0.3mA
-
IP67/IP68防护等级，适用于潮湿、风沙、极寒环境
四、设备参数
1. 传感器参数
|
参数
|
规格
|
|---|---|
|
测量范围
|
±2g / ±5g / ±10g / ±20g（可选）
|
|
分辨率
|
0.001g（可选）
|
|
非线性误差
|
≤0.1%FS
|
|
采样率
|
1Hz～1000Hz
|
|
通讯方式
|
RS-485 / 4G / NB-IoT / LoRa / WiFi
|
|
防护等级
|
IP67 / IP68
|
|
工作温度
|
-40℃～85℃
|
|
供电方式
|
DC 5V～24V / 太阳能+锂电池
|
2. APP功能参数
|
功能
|
描述
|
|---|---|
|
实时数据
|
实时查看振动、加速度、倾斜数据
|
|
历史数据
|
支持1分钟-1年数据查询
|
|
数据分析
|
趋势分析+AI预测，判断结构变化
|
|
报警通知
|
短信/电话推送，异常振动报警
|
|
远程管理
|
远程配置设备、阈值、数据采集间隔
|
五、应用行业
-
古建筑保护：实时监测振动、倾斜、地基沉降，评估建筑健康状态
-
地震监测：分析地震对古建筑的影响，提供抗震评估数据
-
风振分析：监测大风对木质、砖石结构的影响，优化加固方案
-
桥梁与塔楼监测：检测长期振动趋势，防止隐患积累
六、安装方式
1. 古建筑墙体、柱体安装
-
螺钉固定或磁吸式安装，确保长期稳定监测
-
传感器安装在承重墙、梁柱、屋顶，采集三轴振动数据
2. 桥梁、塔楼结构安装
-
防震支架固定，长期监测微小振动变化
-
结合倾角传感器，综合分析结构变形情况
3. 隐蔽式安装
-
适用于文物级古建筑，可嵌入建筑内部
-
无线传输（4G/NB-IoT），减少对外观影响
七、使用场景与效果分析
1. 实时监测+智能预警
-
实时监测振动、倾斜、地基变化，异常时APP报警推送
-
风振、地震影响评估，提前预警建筑损伤
2. 历史数据分析+趋势预测
-
长期存储振动数据，分析建筑稳定性
-
AI预测倾斜趋势，提供修缮决策依据
3. 远程管理+低功耗运行
-
APP远程控制设备，支持数据配置、参数调整
-
太阳能+低功耗设计，支持无人值守长期监测
八、方案优势
✅ 全天候远程监测，实时获取振动数据
✅ APP+云平台管理，随时查看建筑健康状态
✅ 智能报警，自动推送异常信息，提前预警
✅ 低功耗+太阳能供电，适合无人值守监测点
✅ 适用于古建筑、桥梁、塔楼、地震监测等多种场景
✅ APP+云平台管理，随时查看建筑健康状态
✅ 智能报警，自动推送异常信息，提前预警
✅ 低功耗+太阳能供电，适合无人值守监测点
✅ 适用于古建筑、桥梁、塔楼、地震监测等多种场景