地基微小沉降在线监测
时间:2025-04-10
涉川
一、方案背景
在大型建筑、桥梁、地铁、厂房、古建筑等工程项目中,地基微小沉降是影响结构安全和使用寿命的关键因素。由于传统测量方法人工干预多、精度难以保障、响应滞后,亟需部署一套高精度、连续在线、远程可视化的沉降监测系统。
本方案采用压差式/液体连通式静力水准仪作为核心沉降监测设备,搭配智能结构数据采集盒(内置4G通信)与云平台+手机App系统,实现毫米级沉降实时感知、远程管理与风险预警,为工程结构提供科学监测与安全决策支持。
二、应用目标
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实时监测建筑结构、基础、地下空间等的竖向微小位移(沉降);
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通过高精度静力水准仪,实现毫米甚至亚毫米级的沉降识别;
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利用智能采集盒完成数据采集、存储与4G无线传输;
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用户可通过手机App和网页端实时查看、预警、数据趋势分析;
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自动生成沉降报告,便于分析、归档、追溯。
三、系统组成
模块名称
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功能说明
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静力水准仪
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采用液体连通原理,高精度测量多个监测点的相对沉降变化
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智能数据采集盒
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内置4G模块,接入多组水准仪数据,自动上传云平台
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供电系统
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市电常供或锂电池+太阳能组合供电,支持连续阴雨续航
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云监控平台
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支持数据图表分析、报警管理、地图布点、数据导出等功能
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手机App/网页端
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可随时随地远程查看沉降数据和设备运行状态,接收预警信息
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四、监测原理
静力水准仪采用液体连通器与压力传感原理,各测点液面通过连接管道与基准点连通。液体之间的高度差可通过压力变化检测,从而换算出不同监测点之间的竖向相对位移(沉降)。系统通过智能采集盒自动采集液位差值,经过换算上传至平台,实现结构沉降变化的自动监测与分析。
五、技术参数(参考)
项目
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参数范围
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测量方式
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液体静力原理+压差传感/电容液位测量
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单点测量精度
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±0.1mm(静止状态),分辨率0.01mm
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通讯方式
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4G LTE Cat-1/4;支持断点续传、自动补传
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数据采集间隔
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可设定:1分钟~24小时
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通道数(采集盒)
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4通道、8通道、16通道(可扩展)
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工作温度
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-30℃ ~ +70℃
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防护等级
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IP67,防水防尘防腐蚀
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供电方案
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市电、太阳能板30W+锂电池12V20AH,阴雨天续航≥20天
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六、平台功能与手机App应用
1. 实时查看功能:
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查看每个监测点当前沉降值(相对基准点);
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支持多点同时显示与趋势对比。
2. 沉降趋势图/曲线图:
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展示任意时间段沉降变化;
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自动计算最大沉降量、速率。
3. 异常报警功能:
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设定沉降阈值和变化速率阈值;
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超限自动通过短信/微信/App推送报警信息。
4. 多端操作管理:
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App/Web多平台同步;
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管理员权限分级控制;
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报表导出(Excel/PDF)一键生成日报、月报。
七、部署建议
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布点建议:
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多层建筑每层建议布设1~2个沉降点;
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桥梁/厂房建议在中跨、支座处、沉降缝设置测点;
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基坑建议在支护墙背后、基底周边均匀布设;
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每组水准仪应包含一个固定基准点与多个测量点;
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所有测点通过液路连接,避免气泡、异物堵塞。
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安装方式:
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使用专用支架/磁吸固定;
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液体通路采用抗冻、防堵、低温稳定液体;
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安装后需初始化“基准值”,作为后续沉降参考线。
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八、适用场景
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高层建筑结构沉降在线监测
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桥梁墩台基础沉降监控
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地铁、隧道等地下结构沉降感知
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古建筑保护与沉降形变评估
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地基不均匀沉降早期预警
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高填方、高堆载土工工程监控
九、效益分析
类型
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效益说明
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安全保障
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实时掌握地基变形趋势,提前识别沉降风险,防止结构破坏
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成本节省
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减少人工巡检与测量成本,提高运维效率
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管理便捷
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多点集中远程查看,统一数据归档,便于项目管理与报告输出
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智能升级
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无线联网,支持多参数接入,满足智慧工地/结构监测要求
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数据可追溯
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所有沉降数据长期存储,支持时间对比、突变分析、趋势判断
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十、可扩展功能(选配)
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支持接入倾斜计、裂缝计、渗压计、雨量计、视频监控等传感设备,构建结构健康一体化监测系统;
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支持平台对接项目已有BIM系统或政府监管平台(如智慧住建、智慧水务);
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可拓展为短信联动、声光报警、电子地图可视化报警分区系统。