大型渡槽及桥梁物联网智能采集系统MIC-WLDS-DAS3.0

发布时间：2019-04-29 11:52:09

任务来源：

技术领域：水利信息化

技术来源：基于互联网云数据库、物联网和综合数据管理自主整合研发。

技术原理

系统采用最先进的无线网联网协议ZigBee技术，实现了将各种各样的物理量节点在现场自由无线组网。同时，ZigBee技术可实现Mesh拓扑结构，即所有节点都可以是终端、同时还是路由，从而能够保证网络的自动重组、自动恢复，使得整个网络的稳定性大幅提高。

技术特色

（1）低功耗、广覆盖。4节5号电池寿命可达10000h，4G通信技术，实现了基于云数据的物联网覆盖。
（2）多参数、存活率高。支持主流传感器，无线传输解决了现场布线困难、安装耗时等问题，存活率高。
（3）适应性强。采用防水、防震、防风、防雷等措施，野外适用性极高。现场采用最先进的无线物联网协议Zigbee技术，节点在现场自由无线组网。
（4）数据共享与预警。

技术指标

据华南计量院校准报告，振弦采集器频率采样范围500～6000Hz，采样精度达到0.1Hz.；现场系统组成Zigbee Mesh网，不受现场结构、环境条件限制；待机时间：10000h（1h读1次数）；兼容性：兼容几乎所有的传感器；最大采样率：30Hz；电压采集器AD转换器：24bit，2k；通信距离：150m，可串联；传输率：250kbit/s；通道数：一个网络可达262144个传感器节点；工作温度：-20～65℃；工作湿度：≤90%（非凝结）；尺寸：148.5mm×86.5mm×50.5mm；重量：0.4kg；远程传输方式：4G，光缆，局域网TCP/IP。

应用范围及前景

该技术适用于水利建设、管理与维护项目中的大坝、边坡、渡槽、隧洞、水闸及桥梁等典型水工建筑物的数据采集、管理、预警。系统已经应用于多项桥梁检测与长期健康监测、隧道的检测与监测、边坡监测、混凝土结构监测项目。
典型应用案例：
案例1：安远至定南高速公路边坡监测。安远至定南及定南联络线高速公路是江西高速公路网的重要组成部分，该项目初期共监测9个边坡，涉及350个监测点，其中横向位移200个监测点，孔隙水压力60个监测点，土体含水率5个监测点，土壤吸力5个监测点，雨量10个监测点，裂缝30个监测点，倾角10个监测点，沉降30个测点。使用的传感器有：数字渗压计、振弦渗压计、振弦测缝计、数字测斜仪、雨量计、倾角计、湿度计、吸力传感器等。监测边坡土体结构、挡土墙、电力杆塔、环境等物理量。
案例2：内阁大桥健康监测。内格大桥建于1997年，由于过往车辆频繁超载，桥面破损严重，局部出现裂缝，桥身结构存在裂缝等问题。为确保桥梁的安全使用和耐久性，泉州市公路局拟对内格大桥拱圈结构进行长期健康监测。主要监测拱圈应变和关键裂缝发展情况，并且预警。实时监测内容，拱圈应变监测，控制截面混凝土应力监测、裂缝监测、关键裂缝宽度监测等，采样频率一次/h。
案例3：混凝土暴露实验。该项目通过将混凝土置于海滨试验场，监测混凝土在海风、海水腐蚀条件下产生的变化。自动化监测了温湿度、二氧化碳浓度、风速，以及埋设于试件中的氯离子传感器、应变传感器、阳极梯腐蚀监测传感器、多环电极传感器及腐蚀物理参数、电化学等测试数据。为指导海工工程项目的设计、施工提供了重要的基础实验数据。
案例4：桥梁挠度检测。该系统应用于多座桥梁的荷载试验，安装方便、减少了人工成本，提高了检测人员的安全系数。测试参数主要包括应力、应变、挠度等。主要检测的桥梁有西樵大桥旧桥、G325国道九江大桥、龙江二桥、碧江大桥新桥、碧江大桥旧桥、细窖大桥新桥、细窖大桥旧桥、三水二桥左右幅桥、三茂铁路桥左右幅桥等桥梁。莫尼特无线数据采集系统完全能够满足荷载试验的要求。
案例5：桥梁静荷载试验该系统应用于多座桥梁的荷载试验，测试参数主要包括应力、应变、挠度等。主要检测的桥梁有杭州市富阳区老320国道（汤马线）善浦口大桥，09省道余杭塘栖至320国道半山连接线工程九庄桥、杭州绕城下沙互通至江东大桥高速公路工程主线桥、杭州绕城下沙互通至江东大桥高速公路工程主线桥第九联、杭州绕城下沙互通至江东大桥高速公路工程主线桥第十联、杭州绕城下沙互通至江东大桥高速公路工程文汇路分离立交桥50m+70m+50m钢箱梁桥、富阳市大源溪（小源溪）综合整治工程（Ⅱ期）赵家墩桥等桥梁。

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王俊超

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