概述
聚华高铁沉降自动化监测系统是一套集成分布式光纤传感技术、自动化数据采集、智能数学模型分析和互联网技术的物联网智能化系统，针对高铁相关建筑物垂直沉降性进行实时监测和健康监控。该系统能够正确、完整地采集及分析监测数据，能够计算各种沉降量，从而分析路基观测沉降趋势，以保施工质量和运营安全。



该系统采用聚华科技静力水准系统实现，聚华静力水准仪是测量两点间或多点间相对高程变化的精密仪器。主要用于大坝、核电站、高层建筑、矿山、滑坡、桥梁等垂直位移和倾斜的监测。静力水准系统一般安装在被测物体等高的测墩上或被测物体墙壁等高线上，采用聚华光纤光栅分析仪采集数据，通过有线或无线通讯与计算机连接，从而实现自动化观测。
聚华科技生产的JH-FGD-C2光纤光栅高精度型静力水准仪专用于高铁沉降系统测量，该传感器具有优良的耐久性和稳定性，尤其适应高铁铁路这样的野外恶劣监测环境中应用。


聚华高速铁路沉降监测系统应用

监测项目
在高速铁路路基沉降监测系统中，监测内容主要是针对路基、箱梁的沉降、倾斜监测，部分项目也包括应力应变、温度及位移的监测。
• 桥梁墩台基础的变形观测
• 路基的沉降监测
• 过渡段的沉降变形监测
• 隧道结构变形监测
• 部分结构与环境温度监测
• 部分结构应变应力监测
• 视频监控


光纤光栅静力水准仪在沉降监测中应用

系统组成
聚华高铁沉降自动化监测系统分为：工程概况、在线监测、数据分析和系统配置等几个子系统。
工程概况：汇总高速铁路相关工程基本资料信息，包括路基、桥梁、连接段日常的安全状况和信息通知，用户可简单了解工程的最新进展和安全状况。
在线监测：对项目进行实时监测并进行采集评估，包括远程监测、健康评估、风险预报、风险跟踪等模块。该子系统能够实时对高速铁路线路线下工程结构的路基、桥梁、隧道及过渡段等结构物的变化情况进行监测和实时显示，同时可查询历史数据。
数据分析：对沉降变形观测数据进行及时有效合理的处理分析，对路基、桥梁、过渡段的工后沉降、不均匀沉降、差异沉降情况进行实时计算处理，对辨识出风险源的发展状态、现场控制措施、风险控制效果等进行跟踪记录，同时辅以图片等多种表现形式，以期参与各方对工程风险做到动态了解和掌控，并对风险管理做过程记录备查。
系统配置：配置部署各种工程、监测项目、风险源、测组、测点、仪器参数等属性，以及配置各种模板和用户权限。


聚华高铁沉降监测系统架构

系统特点
• 对高铁工程施工过程监控和运营期健康监测的实时监控、实时数据采集、存储、处理
• 具有静态长期监测和实时动态监测相结合功能
• 能够有效消除系统噪声，准确分析结构监测数据
• 采用CAVONO自主研发的光纤光栅静力水准仪，精度高、可靠性好、良好的温度补偿，消除温度对系统的影响
• 具备长期稳定性特点，尤其适应野外恶劣工程环境
• 自动生成各类报表、数据过程线和分布线等，自动编制生成报告
• 无缝集成视频监控、GIS 系统、短信邮件报警
• 开放式软件架构、便于集成第三方仪器提供商

关于结构健康监测 
结构健康监测是指对工程结构实施损伤检测和识别。 我们这里所说的损伤包括材料特性改变或结构体系的几何特性发生改变，以及边界条件和体系的连续性，体系的整体连续性对结构的服役能力有至关重要的作用。 结构健康监测涉及到通过分析定期采集的结构布置的传感器阵列的动力响应数据来观察体系随时间推移产生的变化，损伤敏感特征值的提取并通过数据分析来确定结构的健康状态。对于长期结构健康监测，通过数据定期更新来估计结构老化和恶劣服役环境对工程结构是否有能力继续实现设计功能。

关于光纤光栅传感器
光纤光栅传感器（Fiber Grating Sensor ）属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格（Bragg）波长的调制来获取传感信息，是一种波长调制型光纤传感器。光纤光栅传感器可以实现对温度、应变等物理量的直接测量。由于光纤光栅波长对温度与应变同时敏感，即温度与应变同时引起光纤光栅耦合波长移动，使得通过测量光纤光栅耦合波长移动无法对温度与应变加以区分。因此，解决交叉敏感问题，实现温度和应力的区分测量是传感器实用化的前提。通过一定的技术来测定应力和温度变化来实现对温度和应力区分测量。这些传感器主要包括光纤光栅应变传感器、温度传感器、加速度传感器、位移传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等。

关于聚华科技 
杭州聚华光电科技有限公司（Cavono,Inc.）是一家基于物联网光纤传感器技术从事土木工程结构健康监测与预警管理的高新技术企业，聚华是光纤光栅传感器产品提供商和土木工程结构健康监测一站式解决方案优质合作伙伴。公司专注于桥梁、隧道、边坡、基坑、地铁、矿山、电力等土木工程领域的结构健康监测相关产品的研发、生产、推广与应用，以提供野外光纤传感器自动化监测产品、工程结构安全监测一站式解决方案见长。主要以光纤光栅传感器技术、分布式光纤测温技术、工程安全自动化云计算软件、工程化专业领域数据分析为技术核心。www.cavono.com www.juhualab.com