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无线倾角传感器在地下隧道变形检测的应用

导读: 分析各种环境参数对传感器精度的影响,通过对传感器数据噪声频谱分析,选择软件滤波方法,充分抑制振动对传感器的影响,进一步提升无线倾角传感器的测量精度。

本文根据地下隧道环境复杂的特点,设计了一种结合MEMS技术和无线传感器网络的无线倾角传感器。分析各种环境参数对传感器精度的影响,通过对传感器数据噪声频谱分析,选择软件滤波方法,充分抑制振动对传感器的影响,进一步提升无线倾角传感器的测量精度。

一、监测的必要性

目前,我国轨道交通发展迅猛,轨道交通的结构健康监测的重要性日渐突出。轨道交通地下隧道一般建在软土层中,多处于地质复杂、地下管道密集的闹市中心。加上地铁沿线区域的城市建设和不均匀沉降等原因,会造成地下隧道结构变形,给地铁的正常运行带来安全隐患,甚至会对周边环境或建筑造成沉降和位移等。当变形超出安全范围,隧道会发生塌方、透水等危及人身和财产安全的重大事故。因此,对地下隧道结构变形的安全状况实时监控越来越重要。由于地下隧道监控数据点种类多、环境复杂,并且分布分散,对地下隧道监控网络布置及传感器提出了更高的要求。传统的地下隧道变形监测技术只能用于隧道施工和隧道建成非运营时段的监测,却不能对隧道内正常运营的高密度行车区间进行全天候实时监测,也不能对采集到的相关数据实时分析,这样就不能全面地了解地下隧道运营期间的结构形变,造成很多隧道病害事故得不到及时的预警。无线传感器网络具有布局灵活、结构易变、生命力较强等特点;MEMS传感器具有体积小、重量轻、功耗低、易于集成以及耐恶劣工作环境等优势,极大地促进了传感器的微型化、智能化、多功能化和网络化。将MEMS技术和无线传感器网络技术相结合,用于结构安全健康检测,已经成为土木工程领域的前沿方向。本文根据地下隧道环境复杂的特点,设计了一种结合MEMS技术和无线传感器网络的无线倾角传感器。

二、产品介绍

1、无线倾角传感器

无线倾角传感器在地下隧道变形检测的应用

wuxiiot传感的无线倾角传感器采用最先进的无线物联网技术——LORA技术,同时具有低功耗和长距离通信的特性,通信距离可达5km,传感器内置单/双通道地球引力倾斜单元,通过测量静态重力加速度,转换成倾角变化。从而可以测量传感器输出相对于水平面的倾斜角度。能实时输出当前的姿态倾角。无线倾角传感器使用简单,是角度物理量检测和监测的理想选择,抗外界电磁干扰能力强、可适应在工业恶劣环境中长期工作。

产品特点

●  超低功耗,使用寿命>10年@每小时采集并发送一组数据

●  长距离通信,相邻通信节点距离可达5km以上

●  无线自组网功能,传感器能够与LORA数据接收器自动完成组网,网络连通率高

●  外形小巧,重量轻,方便安装

产品参数

无线倾角传感器在地下隧道变形检测的应用

2、LoRa数据接收器

无线倾角传感器在地下隧道变形检测的应用

wuxiiot传感的MMS-F-1000型LoRa数据接收器能为各种LoRa无线传感器提供网络路由,接收网络范围内所有传感器发送的数据,同时把接收到数据进行打包并通过USB接口传输给后台的解调软件,MMS-F-1000型LoRa数据接收器采用USB供电,使用方便,配合笔记本电脑和解调软件,非常适用于工程现场的临时数据采集和分析。

产品特点

●  长距离通信,网络覆盖半径可达5km以上

●  自动组网,无需现场配置

●  外形小巧,重量轻,使用方便

产品参数

无线倾角传感器在地下隧道变形检测的应用

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