桥梁倾斜、大坝渗漏、隧道坍塌……这些触目惊心的工程事故,往往始于一道不起眼的裂缝。裂缝作为结构物常见的损伤形式之一,其发展过程缓慢,肉眼无法观察,往往预示着潜在的安全隐患。
为了监测裂缝变化,保障结构安全,山东仁科推出了监测裂缝的智能设备——裂缝计。它可以通过高精度传感器技术,实时测量裂缝宽度变化与倾斜角度,并将数据传输至云平台,24小时为地质结构进行“体检”,保障地质结构安全。
从细节看专业丨山东仁科裂缝计
两种监测方式,精准匹配工程需求
随着现代工程结构的复杂性和规模不断增加,人们对结构物的安全性、稳定性和耐久性也提出了更高的要求。为了满足不同结构物裂缝的监测需求,山东仁科为裂缝计设计了两种监测方式。
拉杆式裂缝计:通过拉杆的伸缩来测量裂缝的位移,并将机械位移转换为电信号输出。拉杆式裂缝计的传感器部分采用铝合金锻造外壳,经过特殊处理形成致密氧化膜,解决了传统镀锌钢外壳在盐雾环境中3个月即生锈的顽疾,杜绝了多雨季节传感器内部结露造成的电路短路问题,有效保障了设备长时间稳定运行。
拉绳式裂缝计:通过拉绳的伸缩来测量裂缝的位移,并将机械位移转换为电信号输出。在拉绳式裂缝计的传感器设计中,拉绳部分采用了钢丝绳表面涂塑技术,涂塑层不仅增强了钢丝绳的机械性能,使其在长期使用过程中能够承受更大的拉力和反复的伸缩变形,还有效隔绝了钢丝绳外界环境中水分、化学物质和大气中的腐蚀性气体对钢丝绳的侵蚀,解决了传统钢丝绳在恶劣环境下易腐蚀、易断裂的问题,提高了传感器的可靠性和耐久性。
双重监测能力,高精度测量
裂缝的出现多是由于工程/地质结构应力达到限制,导致结构承载力不足,造成结构整体形变(如地基沉降),而传统监测设备只能检测单一宽度数据,难以揭示结构的真实风险,为此,山东仁科裂缝计除了可以监测裂缝宽度之外,还加入了监测结构倾斜角度的功能,有效保证了监测结果的准确性。
众所周知,分辨率越高,代表设备对微小变化的识别能力越强,提供的测量结果也更准确。山东仁科裂缝计的测量分辨率达到0.1mm,可有效监测裂缝与变频的轻微位移,用户可以更及时有效的做好预防崩塌或滑坡措施;设备 安装位置的倾斜角度监测分辨率可达0.01°,可有效辅助用户判断裂缝的成因是受哪些因素影响,为维修决策提供多维数据支撑。
北斗双模定位,确保位置精确
传统地质灾害监测设备在野外复杂环境中常面临定位精度不足、信号稳定性差等痛点。山东仁科裂缝计兼容GPS,并具有北斗+GPS双系统定位能力,有效解决了单一卫星系统在峡谷、矿区等信号遮挡场景下的定位失效问题,克服了电离层扰动引起的定位漂移难题,实现了真正意义上的全天候连续、稳定观测,为工程安全预警提供精准数据。
多种输出方式,建立“免布线”链路
山东仁科裂缝计采用无线传输(4G/NB-IoT/LoRa)的方式,将数据上传至环境监控云平台,相比传统需要钻孔布线的裂缝监测设备,不仅降低了施工成本还不会破坏原有结构,可快速部署于桥梁墩柱、隧道穹顶等高危区域,提升施工效率。
环境监控云平台
环境监控云平台是山东仁科回馈用户的免费综合管理平台,用户可以在手机或电脑登录平台查看裂缝计监测到的各项数据。除此之外,环境监控云平台还有历史数据查询、超限报警(数据变红、弹窗、声音、电话、短信、邮件、微信)、多人数据共享、支持二次开发等功能。
裂缝计作为地质灾害监测系统的核心设备之一,还可以与水雨情监测站、气象站、GNSS位移监测站、渗压计等设备协同工作,将数据上传至环境监控云平台/综合环境预警测报平台,构建起地质灾害监测预警系统,通过数据交叉验证提高监测结果的可靠性,多源信息融合构建更精确的预警模型,不同监测维度的数据进行互补,可完整还原地质灾害演化过程,为科学制定防灾措施提供决策支撑。
水雨情监测站 通过实时采集降雨强度、累积雨量及地表径流水位数据,能够为分析裂缝发展与水文条件关联性提供依据;气象站 记录的气象参数可帮助用户辅助判断气象因素对岩土体热胀冷缩的影响;GNSS位移监测站通过卫星定位技术获取毫米级精度的地表三维位移数据,与裂缝计的单点形变测量形成"点面结合"的监测模式,让用户既能了解局部裂缝的突变特征,又能掌握区域整体的位移趋势;渗压计通过监测孔隙水压力变化,可揭示地下水渗透对岩土结构稳定性的影响。
(综合环境预警测报平台)
智能预警,秒级响应
裂缝计具有智能预警功能,用户可以为设备的各项参数设置报警阈值,当设备采集到的数据超过设置的阈值时,设备在报警的同时还会自动更改数据上传间隔(黄<橙<红),并记录下报警数据,实现智能预警,秒级上传。
设备有效解决了传统监测人工巡检滞后性难题,通过实时阈值判定将安全隐患发现时间从"数小时级"压缩至"秒级",让事故追溯变的不再困难,详尽的报警记录为后续的结构评估提供了完整证据链。
低功耗设计,让监测“不断电”
裂缝发展是长期、缓慢的过程,传统设备依赖外接电源或频繁维护,难以适应野外、高空等复杂环境。山东仁科裂缝计内置大容量电池,通过优化电路和独特算法,实现超低功耗,在常规状态下可连续使用2年左右,无需频繁更换,确保了监测的连续性与可靠性。
体积小,防护等级高
裂缝计整体较小,适用于多种领域,解决了隧道管廊等狭小空间无法安装的行业难题;通体采用金属制作而成,加入精密铸造工艺,防护性好,可有效隔绝雨水、水汽的侵蚀,在连续阴雨环境下也不会影响内部元器件安全,保持高测量精度。
配置简单,安装方便
我们常见的裂缝监测设备通常需要携带电脑到达现场,在PC端进行繁琐的协议配置,IP设定等专业操作,山东仁科裂缝计支持用手机蓝牙APP配置参数,操作简单,配置方便,消除了必须工程师现场调试的行业潜规则,打破了传统方案需要专用调试终端的限制,让小白用户也能独立完成工业级设备配置,有效提升了现场设备部署效率。
设备安装简单,只需将拉杆/拉绳传感器的锚端固定在出现裂纹或疑似坍塌的一侧后,再将拉杆/拉绳传感器机身固定端固定在裂纹的另一侧即可。
随着物联网、人工智能等技术的深度融合,智能设备的出现让工程安全从被动监测转向主动预警,为桥梁、隧道、大坝等重大工程构筑起更坚固的安全防线,在未来,山东仁科裂缝计也将进一步向微型化、低功耗、高精度方向发展,在防灾减灾、建筑保护等领域释放更大价值。