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建筑沉降数据APP远程监测

(2025-04-12 16:09:11)
方案介绍
建筑物在长期使用过程中,由于地基不均匀沉降、地下水位变化、地震、荷载影响等因素,可能会产生沉降或倾斜,从而影响结构安全。传统监测方式主要依赖人工定期测量,但难以做到实时监测和远程管理,且响应速度较慢,存在安全隐患。
本方案基于GNSS(全球导航卫星系统)、高精度沉降传感器、4G无线通信、云平台数据分析等技术,实现建筑物沉降的实时监测和智能预警,并通过APP远程查看数据,提高安全管理水平。
本方案适用于高层建筑、桥梁、隧道、大型厂房、古建筑、地铁车站等,为管理单位提供智能化、远程化、高精度的监测手段。

监测目标
  1. 实时监测建筑物的沉降趋势,预防地基不均匀沉降导致的结构失稳。
  2. 远程数据采集与云端存储,支持APP/PC端随时查看历史沉降数据。
  3. 异常自动报警,当沉降速度或总沉降值超限时,自动通知管理人员。
  4. 支持4G/NB-IoT无线数据传输,减少人工巡检成本,提高监测效率。
  5. 提供历史趋势分析与风险评估,预测潜在隐患,辅助安全决策。


需求分析
1. 传统沉降监测的局限性
  • 人工测量周期长,难以发现突发性沉降问题。
  • 传统水准仪测量需人工操作,不适用于长期监测。
  • 数据记录不连续,难以进行长期趋势分析。
2. 需要监测的关键参数
  • 建筑物绝对沉降量(mm)
  • 建筑物相对沉降差(mm)
  • 沉降速率(mm/day)
  • 地基变形趋势
  • 环境因素(温湿度、地下水位)
3. 物联网+APP远程监测的优势
  • 24小时连续监测,实时掌握建筑安全状态。
  • 4G无线传输+云存储,随时随地远程查看数据。
  • 智能预警推送,异常情况第一时间通知管理人员。

监测方法
  1. 安装GNSS沉降监测站或高精度沉降传感器 —— 选择建筑物的关键沉降点(地基、柱脚、梁架、楼面等),布设传感设备。
  2. 数据自动采集 —— 监测建筑物的沉降变化,并记录环境参数。
  3. 无线数据传输 —— 通过4G/NB-IoT将监测数据实时上传至云平台。
  4. 云平台分析沉降趋势 —— 采用大数据分析,评估建筑变形情况。
  5. APP远程查看 —— 监测人员可通过APP/PC端随时查看数据。
  6. 异常自动报警 —— 沉降超出设定阈值时,系统自动推送报警通知

应用原理
  1. GNSS或沉降传感器采集数据,将沉降信息发送至数据网关。
  2. 数据网关通过4G/NB-IoT无线网络上传至云平台
  3. 云平台进行数据处理与分析,判断建筑是否存在沉降风险。
  4. 用户通过APP/PC端远程查看数据,并接收报警信息。

功能特点
功能
描述
实时监测沉降量
监测建筑物在不同位置的沉降数据
远程无线传输
4G/NB-IoT无线数据传输,无需人工读取
APP远程查看
手机APP/PC端随时查看监测数据
智能预警报警
沉降超出安全阈值时,自动推送告警
历史数据存储
记录长期监测数据,支持趋势分析
太阳能+电池供电
适用于无外部电源的监测场景
低功耗设计
适用于长期监测,维护成本低

硬件清单
设备名称
功能
参数
GNSS沉降监测站
监测建筑物的绝对沉降量
精度 2-5mm
高精度沉降传感器
监测建筑相对沉降变化
精度 0.01mm
4G/NB-IoT数据网关
采集并传输数据至云平台
支持Modbus协议
云平台与APP
远程监控与报警推送
iOS/Android/PC端
太阳能供电模块(可选)
供电方案
太阳能+锂电池

方案实现
  1. 设备安装
    • 选择关键部位布设传感器(建筑地基、柱脚、关键梁柱等)。
    • 采用太阳能供电或锂电池供电,保证设备长期运行。
  2. 数据采集与上传
    • 采集沉降量、沉降速率、地基变形数据
    • 通过4G/NB-IoT无线传输上传至云平台。
  3. APP远程查看
    • 监测人员可通过APP/PC端查看数据,支持曲线分析。
    • 异常自动报警,超出阈值时,系统推送告警至APP或短信通知。

数据分析与预警决策
  1. 正常范围(沉降量 ≤ 10mm) —— 结构安全,正常监测。
  2. 轻微沉降(10mm < 沉降量 ≤ 30mm) —— 可能受土壤变化影响,建议定期检查。
  3. 明显沉降(30mm < 沉降量 ≤ 50mm) —— 可能存在地基风险,建议专业人员检测。
  4. 危险状态(沉降量 > 50mm) —— 结构失稳风险高,建议紧急修复或采取安全措施。

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