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房屋倾斜监测安全监测系统

房屋倾斜监测安全监测系统
  一、用途和性能
  房屋倾斜监测系统由房屋倾斜仪、无线采集仪、及管理平台组成。BD-GCX00型测斜仪实际上是重力加速度计,测量地球引力在测量方向上的分量。传感器为单轴测量,如需要双轴测量,可加直角辅件同时测得两垂直方向角度偏移,广泛用于高层房屋倾斜测量。该倾斜仪可根据现场监测设计方案布置,根据布置点位配置相应算法,可以直接得出水平位移量以及方向。测量某固定点与地垂线的倾斜角度,可以测量一个轴的正负方向,从而通过计算可以得出该点的倾斜方向与倾斜角度,并根据所在高度可以计算出该点水平位移。
  二、工作原理
  主要采用进口石英挠性伺服加速度计为敏感元件,它是一个力平衡式的伺服系统,当传感器相对于地球重心方向产生倾角θ时,由于重力作用,传感器中敏感元件相对于铅锤方向摆动一个角度,通过高灵敏的石英换能器将此角度转换成信号,经过数据分析处理,可以直接用读数仪显示被测点的水平位移量。敏感元件是由接近零温度系数的熔融石英玻璃制成,具有精度高,稳定性好,重复性高,漂移小,热稳定性高等优点。原来主要用于航天器上导航,近些年由于成本下降,用于测斜仪,按军工生产标准生产,可靠性高。仪器原理框图见(图一)。





  该仪器设计在原有基础上作了较大改进,密封性能更好,维修携带更方便。并且内置存储器以及锂电池,在断电情况下同样可以工作以及自己存储数据。
  三、算法说明
  测量值是显示传感器(即该测点)与地垂线角度,而偏差值则为在传感器调零之后角度变化量(一般调零在传感器安装完毕后进行)。如下图所示:虚线为地垂线,黑色实线为传感器安装完时候与地垂线成夹角a,一段时间后偏移后到红线位置,与地垂线成夹角b;
  所以红线端点的水平位移可以简化为H*sina(b-a)

  例如,在安装完毕之后调零,显示应该为:测量值为a;偏差值为0。一段时间之后房屋倾斜到红线位置,显示应该为:测量值为b;偏差值为:b-a;所以红线端点的水平位移可以简化为
  H*sina(b-a),其中传感器中单位为°%,小数点为1位,显示的值需要除以100(即小数点位置前移2位);例如:103.5°%=1.035°。可以得出某高点水平位移值算法:L=安装高度*sin(偏差值/100)
  四、测斜仪技术参数
  精度(即灵敏度):0.001°或0.17mm
  测量维数:单轴
  测量倾斜范围:0~±15°
  温度范围:-40℃~80℃
  五、无线采集仪
  传感器因为其安装位置相对都相对比较远,每栋楼之间安装位置也是有一段距离,所以采集箱都是无线传输信号,供电为AC220市电均可。每个采集箱的总线接口均可扩展,可再接倾斜传感器或者风速风向传感器。

产品性能 参数 备注
接入电源 AC220 市电
接入传感器硬件协议 Can RS485 兼容所有北斗传感器
自建局域无线方式 433网络 10km视距内可建
GPRS无线网络 移动互联网 每个箱子需要一张手机SIM卡,需要资费。只要有GRPS网络就可实现通信
兼容性 可外接1024个传感器 接口支撑485总线,外接北斗传感器
续航能力 2200Ah 可持续工作一天
  采集仪与服务器通信主要有以下两种组网方式:
  六、管理平台
  管理平台由管理平台系统和信息采集子系统组成。
  管理平台系统可运行于云服务器上,信息采集子系统可以运行在远程监测点的管理服务器上,采集传感器数据并且上传到管理平台数据库,也可以直接运行在管理平台服务器上,对远程传感器进行直接数据采集。
  管理平台的功能:
  能采集任一数据库的数据并存储,能体现和改进数据库所属采集App的功能。与管理平台配套开发的物联网关能采集任一传感器的数据并存储,包括电流、电压、频率信号输出的传感器和采集终端。管理平台运行于云服务器上,远程客户端可以通过工作站IE或者手机IE,输入服务器域名或IP地址登陆系统和功能操作。平台能按要求图形显示单个传感器变化曲线、多个同类传感器断面变化曲线,图形显示路线图。有二维安装布置图,体现传感器安装信息。
  能进行复杂的函数计算。能满足不同项目的功能要求,有扩展功能。有对终端传感器的远程控制功能和通讯功能。能显示和浏览任一视频。有GIS图形显示。主界面和分界面要美观、人性化、操作简便。有数据查询、报警、打印等功能。自主研发高分子液体:不易挥发、无气泡、温度膨胀系数小、摩阻力小。

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