基于5G网关的桥梁结构安全监测应用

一、桥梁结构安全监测应用概述

桥梁结构安全监测，采集桥梁各关键结构点形变、受力、环境等关键参数，通过佰马5G/4G工业无线网关BMG700传输到平台，实现桥梁结构安全实时监测、统计分析、异常告警、远程管理等。

二、桥梁结构安全监测系统功能

（1）24 小时实时监测：对桥梁变形、受力、环境等全自动化在线监测，实时掌握桥梁整体运行状态。

（2）报表自动推送：监测结果实时发布，定期将监测报表推送给用户。

（3）多重分级预警：数据异常时，系统会触发相应三级报警机制，第一时间以短信、传真、广播等形式通知用户。

（4）应急预案处理：从专家库直接提取相应处理办法，及时采取人员介入、封锁道路等办法，将安全隐患消除在萌芽状态。

（5）结构趋势分析：通过对桥梁结构的定量安全评价和监测指标数据安全度分析，可实现结构稳定性趋势分析。

（6）提供参考依据：监测数据长期稳定储存，为今后同类工程设计、施工提供类比依据。

三、桥梁结构安全监测内容

桥梁在线安全监测系统包括应力应变监测、变形监测、环境监测、索力监测、振动检测等部分内容。具体监测内容及监测方法如下：

1、应力应变监测

序号	监测内容	监测方法	测点布设
1	混凝土应力应变	内埋式应变计	混凝土内
2	钢筋应力	钢筋计	桩基

2、变形监测

序号	监测内容	监测方法	测点布设
1	桥墩倾斜	盒式固定测斜仪	桥墩
2	梁段绕度	压差式变形测量传感器	桥面
3	裂缝	裂缝计	裂缝发生部位

3、环境监测

序号	监测内容	监测方法	测点布设
1	温湿度	温湿度计	结构附件或结构内部
2	风速风向	风速仪	结构空旷处

4、索力监测

序号	监测内容	监测方法	测点布设
1	缆索内力	磁通量	根缆索
		锚索计	根缆索

5、振动监测

序号	监测内容	监测方法	测点布设
1	振动	加速度传感器	主跨断面上

四、系统通信组网核心硬件-工业级5G/4G网关介绍

1.佰马BMG700边缘计算网关，内嵌4G/5G无线网络通信技术，集成5G/4G/NB-IoT/有线等多种通信方式，支持有线和无线互为备份。可选配GPS定位。通过无线接入点与主服务器及外部Internet连接。项目不受传输障碍及布线困难等问题的限制，对减少布线和简化生产现场环境有着不可替代的灵活性。

2. 接口丰富，安装于桥梁各节点的传感器数据可以很便捷地通过佰马BMG700边缘计算网关的RS485/RS232/IO等接口无线传输至云平台。支持3×LAN、1×WLAN、TF卡、2×RS232、3×RS485、2×ADC、2×DI、1×CAN （可选）、2×继电器（可选）、WIFI功能（可选）、GPS功能（可选）、单模双卡（可选）、双模双卡（可选）。

3. 佰马BMG700边缘计算网关具有多路网口，强大运算与传输能力，是视频、图片、声音等大数据高速无线传输首选。有利于远程故障诊断和解决方案的及时反馈。

4. 协议丰富，佰马BMG700边缘计算网关集成MODBUS、OPC、MQTT等协议，快速实现数据格式转换与统一。

5. 佰马BMG700边缘计算网关，可与阿里云、百度云、华为云等第三方云平台对接，方便桥梁监测数据上云。

6. 佰马BMG700边缘计算网关，具有多中心传输功能，最多可支持10个中心上报数据，每个上报中心可以选择不同的通信协议。方便桥梁管理现场操作人员，本地管理部门、运维管理公司、设备厂家等各合作单位同步获取数据，实现高效管理。

7. 强大的本地存储和外扩存储功能，可保存10年以上的桥梁结构安全数据、设定参数及历史数据等，掉电不丢失。

8. ARM高端CPU,强大边缘计算能力，有效分担云端压力；Linux系统，集成Python开发环境和C语言开发环境， 提供标准API接口，方便项目二次开发应用。