监测杂谈 | 安全监测常用设备分类

2019-8-6 10:43

原作者: eason是我粉丝来自: 52监测网收藏分享邀请

52监测网主题访谈栏目该篇文章是由安信卓越团队基于旗下的在线监测集成平台——知物云所接入的包含桥梁监测、隧道监测、地铁监测、边坡监测、高支模监测、建筑监测等600余个项目经验，归纳整理所得。 ... ... ... . ...

52监测网主题访谈栏目第5期

一、常见设备分类

1、按设备类型分类
（1）变形类：位移计、裂缝计、GNSS、静力水准仪、压差式变形测量传感器、测斜仪、倾角仪、激光测距仪；
（2）受力类：锚索计、孔隙水压力计、磁通量传感器、土压力盒、应变计、钢筋计；
（3）振动类：加速度传感器；
（4）环境类：温湿度传感器、风速风向仪、雨量计、噪声、烟雾、光照、气体含量等；

2、按设备信号分类
（1）光纤光栅类
工作原理：光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。
常见的传感器有：光纤光栅应变传感器、光栅光纤位移传感器、其他基于光纤光栅原理的传感器
（2）振弦类
工作原理：钢弦放置在磁场中，用一定的方式对钢弦加以激振，钢弦将会发生共振，由力学原理可知钢弦的共振频率和钢弦所承受的张力或者拉力与传感器所承受的拉力或位移呈线性关系，因此测得钢弦的共振频率即可测出待测的物理量。
常见的传感器有：钢筋计、表面式应变计
（3）485类
工作原理：传感器直接将测量值以某种通信协议通过rs485的数字信号输出，通过软件才能读取并解析成测量值。
常见的传感器有：激光测距仪、温湿度传感器、盒式固定测斜仪
（4）其他
如电阻类电流电压类等

二、不同信号设备自身的优劣势及如何对接平台

1、光纤光栅类传感器
优势：抗电磁干扰/电绝缘性能好/化学性能稳定/体积小、重量轻、几何形状可塑、传输损耗小、传输容量大/测量范围广，可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、电压、液位、液体浓度、成分等。
劣势：测量时必须进行温度补偿/适用于测量基于应变和温度变化的静态或者准静态物理量（如应变、应力、温度、位移、索力、压力等），不适用于测量动态信号（如振动信号）和温度、风速等信号/不便于现场调试，不能满足在现场调试阶段经常拆换传感器的需要/现有的解调设备往往由工控机构成，工作温度范围、抗震及耐腐蚀性能受限，不耐恶劣的环境。

2、振弦类传感器
优势：抗干扰能力强/受电参数影响小/零点漂移小/受温度影响小/性能稳定可靠/耐振动/寿命长等特点。目前是最成熟的。
劣势：工艺要求高，对位移、扭矩、力、加速度等的测量精度较低/存在滞后特性，由于振弦式传感器是机械结构式的，以钢弦为转换元件，存在滞后的特性，故一般只能适用于静态或者不大于10Hz的准动态测试。

3、485类型传感器
优势：无需采集设备，项目现场接线方便，可直接通过GPRS进行传输。费用低。
劣势：精确度和稳定性上较光栅类和振弦类稍差/远程数据传输一旦出现问题，没有可保留的数据查询。

4、各类信号设备如何接入平台
485类直接接到DTU上，通过DTU远程发送数据到知物云；
振弦类设备，需要将传感器连接到对应采集仪上，在通过DTU远程发送数据到知物云；
光纤类设备，需要将数据存储在工控机上，通过读取的方式远程传输到知物云；

三、常见设备的集成——云集成箱

随着物联网技术的飞速发展，国家政策对信息化技术的大力倡导，检测行业去人力化的不可逆趋势，基础建设领域传统的人工检测必将被自动化监测所取代。也为了感谢广大业内同行一直以来对安信卓越的大力支持和帮助，安信联合部分合作设备厂商开展此次“云集成箱”活动！

“云集成箱”是将工程中常用的4-5种监测传感器与采集仪、DTU等关键设备集成在一起，流量卡插入DTU，即可看到实时、真实的监测数据。具有集成度高、携带方便、即插即用等特点，可以用于实验室科研、课堂教学、DEMO构建、业主展示、实际项目等场景，“云集成箱”极大降低了自动化监测行业的准入门槛和集成难度。

为突出便利性和方便性，仅选择自动化监测所需几种常用设备，集成箱设备明细如下：