无线低功耗混泥土建筑裂缝计应用方案
时间：2025-04-09
涉川
一、方案背景
在城市高层建筑、桥梁、隧道、地下工程、古建筑保护等领域，混凝土结构出现裂缝是一种常见且危险的隐患表现形式。裂缝扩展的早期发现和精确监测，对保障结构安全、延长使用寿命、减少维修成本具有重要意义。
传统裂缝监测方法多依赖人工巡查或布线式传感系统，存在人力成本高、实时性差、施工复杂等问题。为此，提出本方案：采用无线低功耗裂缝计（位移传感器）+4G/Lora无线通信模块，实现对混凝土裂缝宽度变化的长期、稳定、远程在线监测，可广泛应用于多种混凝土结构裂缝监控场景。
二、应用目标
-
对混凝土结构（梁、柱、墙、板、基础等）裂缝进行24小时在线监测；
-
实时获取裂缝宽度、张开速率与变化趋势；
-
系统实现无线低功耗传输，适应无市电环境；
-
报警阈值可设定，自动触发裂缝超限报警并推送至手机或平台；
-
支持手机App、微信小程序、电脑网页远程查看数据与报警状态；
-
自动生成裂缝发展曲线、报警记录与历史报表。
三、技术原理与监测方法
-
采用高精度电阻应变/电感位移式裂缝计，通过安装在裂缝两侧的传感模块，实时感知宽度变化；
-
无线通信终端内置LoRa或4G通信模块，定时将数据上传至云端平台；
-
采集周期、休眠周期可灵活设定，实现多年电池续航；
-
平台依据裂缝变化速率与阈值设定，自动推送报警信息；
-
可根据多个传感点分布，生成结构局部裂缝分布图。
四、方案特点
-
✅ 低功耗设计：内置电池支持3～5年免维护运行；
-
✅ 无线通信：LoRa自组网或4G上传，无需布线，安装简便；
-
✅ 高精度测量：裂缝测量精度高达±0.01mm；
-
✅ 远程查看：支持手机/网页端实时查看、历史趋势分析；
-
✅ 自动报警：超过设定阈值自动推送短信、微信、App提醒；
-
✅ 多点集中管理：可监测上百个点位，地图集中呈现；
-
✅ 结构兼容性强：适用于桥梁、隧道、挡墙、建筑结构等多种裂缝类型；
-
✅ 安装方式灵活：支持磁吸、膨胀螺栓、双组份胶等固定方式；
-
✅ 适应恶劣环境：防水、防尘、防雷，IP65~IP67等级，户外可用。
五、系统组成
|
设备组件
|
说明
|
|---|---|
|
裂缝位移传感器
|
测量裂缝开合距离，量程：0-20mm/50mm/100mm等
|
|
无线通信模块
|
LoRa/4G/Cat1通信方式，内置工业级通信芯片
|
|
低功耗电池系统
|
ER锂电池+电源管理系统，续航可达3~5年
|
|
云端监测平台
|
实时展示+报警管理+历史回放+数据导出
|
|
手机/网页端客户端
|
可同步查看实时数据、报警日志、曲线趋势图
|
六、主要技术参数（参考）
|
项目
|
参数说明
|
|---|---|
|
裂缝计量程
|
0~20mm（可选50mm、100mm）
|
|
精度/分辨率
|
±0.01mm / 0.005mm
|
|
数据采集周期
|
可设定（1次/10分钟~1次/6小时）
|
|
通讯方式
|
LoRa（网关连接）或4G直传平台
|
|
电源系统
|
3.6V锂电池，电池寿命3~5年
|
|
工作环境
|
-20℃～+70℃，湿度≤95%，IP65以上
|
|
固定方式
|
膨胀螺栓、磁吸座、强力结构胶等
|
七、应用场景
-
在建与运营混凝土建筑结构：梁柱、剪力墙、预应力结构；
-
桥梁裂缝监测：腹板、墩柱、盖梁等部位；
-
地铁/隧道/地下通道裂缝监测；
-
大坝、水利建筑结构混凝土裂缝监测；
-
历史建筑文物保护：古墙、石桥、拱券；
-
基坑围护墙、挡土墙裂缝与变形监测；
-
震后或地基沉降裂缝持续评估。