【系统功能实现】

（一）实时监测功能： 

1. 数据采集频率：传感器按照设定的频率（如每隔 1 分钟）实时采集拉索的索力和位移数据，确保及时捕捉拉索状态变化。对于处于特殊施工阶段或结构受力复杂区域的拉索，可适当提高数据采集频率。 

2. 数据准确性保障：传感器在安装前经过严格的校准与标定，确保采集数据的准确性。同时，系统具备数据滤波功能，能去除因环境干扰等因素产生的异常数据，保证上传至平台的数据真实可靠。 

3. 选配环境数据监控：除了拉索本身质量外，环境数据的实时监控同样重要。通过监测空气温湿度、风力等环境参数，并将其与拉索力值数据相结合，可以进行全面的环境影响评估。这不仅有助于使用者了解环境因素对拉索系统的影响，还能为制定更加安全和可持续的后期监管维护策略提供科学依据。

（二）数据分析功能： 

1.趋势分析：通过对历史监测数据的分析，绘制拉索索力和位移的变化趋势曲线。例如，观察索力是否随时间逐渐减小（这可能是拉索松弛的迹象），或者位移是否出现异常波动，从而预测拉索未来的状态变化。

2.对比分析：将不同拉索之间的监测数据进行对比，找出索力或位移变化异常的拉索。同时，与拉索的设计参数进行对比，判断拉索当前的受力状态是否在设计允许范围内。 

（三）报警功能： 

1.阈值设定：根据拉索的设计要求及工程经验，在系统中设置合理的索力和位移阈值。例如，当索力下降超过设计值的 10%，或位移变化超过设定的允许位移量时，触发报警机制。 

2.报警方式：系统支持多种报警方式，包括短信通知（发送至相关负责人手机）、钉钉工作通知（在钉钉应用内推送消息）、平台弹窗报警（在监测系统界面上弹出醒目的报警提示）等，确保相关人员能及时获取拉索异常信息。 

（四）历史数据查询与报表生成功能： 

1.历史数据查询：用户可在系统中按时间范围、拉索编号等条件查询历史监测数据。系统提供快速的数据检索功能，能在海量数据中迅速定位到所需信息。 

2.报表生成：根据用户需求，系统自动生成监测数据报表，如日报表（展示当天所有拉索的监测数据统计信息）、月报表（分析月度内拉索状态变化趋势）、年度报表（总结全年拉索的健康状况）等。报表支持多种格式导出（如 Excel、PDF ），方便用户进行数据存档与进一步分析。 

（五）实时数据监控与可视化： 

实时数据监控与可视化是数据集成系统中的核心功能之一，使用者在第一时间掌握系统动态，对关键参数进行即时监控，并通过直观的图表形式展示出来。

                                            实时图表展示

Ø 折线图：通过折线图，可以清晰地看到拉索拉力，随时间的变化趋势。这种图表对于监测系统的稳定性和性能变化非常有用。

Ø 柱状图：柱状图用于展示不同时间段或不同位置的拉索传感器之间的比较数据，如每日、每周或每月的变化情况。帮助使用者快速识别哪些时段或拉索阶段性规律，从而制定针对性的节能措施。

Ø 仪表盘：仪表盘是一种模拟传统汽车仪表盘的可视化形式，用于展示关键指标的实时状态。例如，可以将同一位置、不同幕墙板块拉索力值等关键指标以仪表盘的形式呈现，使用者能够直观地了解系统的整体运行状况。

【系统架构】

本系统采用分布式、模块化的架构设计，具备高可扩展性和高可维护性。通过微服务架构将不同模块（数据采集、数据传输、存储、故障诊断等）独立部署，确保系统具备灵活的扩展能力和高效的故障处理能力。以下是系统的技术架构层次划分：

（一）感知层： 

1.传感器选型：在幕墙横向拉索索具端安装高精度的索力传感器（如振弦式锚索计，精度可达 ±0.5% FS ，能精准测量钢绞线张力 ）还可选配加装位移传感器（用于监测拉索端点的位移变化，分辨率达毫米级）。这些传感器可实时采集拉索的索力及位移数据，为判断拉索是否松弛提供关键依据。 

2.传感器部署：根据幕墙拉索结构特点及力学分析，在主受力索上，每根拉索均设置传感器；对于次受力索，在保证安全的前提下，按一定比例有选择地布置传感器，确保全面且经济地覆盖监测区域。 

3.传感器采集仪参数： Ø采集速度：200ms / 每通道，与  参数相关。 Ø采集精度：FS±0.05%/10℃。 Ø采集工作环境：温度：-20℃~50℃，湿度：小于90%R·H。 Ø采集输出继电器触点容量：AC 250V  2A（阻性负载）。 Ø采集通道：≥64路。 Ø采集仪电源：AC220V  100W，内置锂电。 Ø传感器量程（根据力值匹配）：100kN 200kN 300kN 500kN 700kN 1000kN 2000kN 3000kN。 Ø传感器测力方向：压力/拉力/拉压力。 Ø传感器安装：M42/M56/M76/M130螺杆。 Ø传感器供电电压：5-15V。 Ø传感器灵敏度系数：1.5 mV/V。 Ø传感器零点输出：±0.1mV/V。 Ø传感器非线性：±0.1~0.3%满量程。 Ø传感器滞后：±0.1~0.3%满量程。 Ø传感器非重复性：±±0.1~0.2%满量程。 Ø传感器蠕变（5min）：±0.05%满量程。 Ø传感器安全过载：150%满量程。 Ø传感器极限过载：200%满量程。 Ø传感器温度补偿范围：-10...+40℃。 Ø传感器使用温度范围：-20...+60℃。 Ø传感器零点温度漂移：±0.05%满量程/10℃。 Ø传感器灵敏度温度漂移：±0.05%满量程/10℃。 Ø传感器输入阻抗：380±30 欧姆。 Ø传感器输出阻抗：350±5 欧姆。 Ø传感器绝缘阻抗：>2000M 欧姆。 Ø传感器传感器材质：不锈钢。 Ø传感器防护等级：IP62。 Ø传感器传输：与采集仪LORA或486通讯模式。

（二）数据传输层： 

1.无线传输模块：传感器采集的数据通过无线传输模块（如 LoRa 等低功耗广域网技术）发送至边缘网关。此类技术具有低功耗、远距离传输的特点，适合幕墙复杂环境下的数据传输，能有效减少布线成本与维护难度。 

2.边缘网关：边缘网关负责汇聚多个传感器的数据，并对数据进行初步处理与缓存。它将整理后的数据通过有线网络（如以太网）或 4G/5G 无线网络上传至阿里云平台。边缘网关具备数据加密功能，保障数据传输过程中的安全性与完整性。 

（三）平台层： 

1.阿里云基础服务：利用阿里云的弹性计算服务（ECS）搭建系统服务器，根据业务量动态调整计算资源，确保系统高效运行。采用对象存储服务（OSS）存储海量的监测数据，实现数据的可靠存储与快速检索。同时，借助云数据库 RDS 进行数据的结构化管理，方便后续的数据查询与分析。 

2.阿里宜搭开发平台：基于阿里宜搭低代码开发平台构建监测系统的应用层。通过宜搭简洁的拖拽式操作界面，快速搭建数据展示页面、报警管理模块、用户权限管理等功能模块，大大缩短开发周期，降低开发成本。 

（四）应用层： 

1.监测数据展示：在宜搭搭建的可视化界面上，以直观的图表（如折线图展示索力随时间变化趋势、柱状图对比不同拉索索力大小）、地图定位（标记拉索位置及状态）等形式实时呈现拉索的索力、位移等监测数据。用户可根据需求筛选特定时间段、特定区域的拉索数据进行查看。 

2.报警管理：设置索力及位移的阈值，当监测数据超出阈值范围时，系统自动通过短信、钉钉消息等多种方式向相关人员发送报警信息。同时，在报警管理模块中，可查看历史报警记录、报警处理状态等信息，便于对拉索异常情况进行跟踪与管理。 

3.用户权限管理：根据用户角色（如管理员、工程师、巡检人员等）设置不同的操作权限。管理员拥有最高权限，可进行系统配置、用户管理等操作；工程师可查看详细监测数据、进行数据分析；巡检人员仅能查看任务相关的拉索监测信息及接收报警通知，保障系统数据的安全性与操作的规范性。

【基于阿里云与阿里宜搭的优势】

（一）阿里云的技术优势

1.强大的计算与存储能力；

2.高安全性保障；

3.稳定可靠的服务；

（二）阿里宜搭的便捷性优势

1.低代码开发，快速部署；

2.灵活的定制化能力；

3.与钉钉深度集成；

【实施与维护】

（一）实施步骤： 

1.前期准备：完成传感器选型与采购、现场勘查确定传感器安装位置、制定数据传输方案及系统开发需求梳理等工作。 

2.硬件安装：按照设计方案在幕墙横向拉索索具端安装传感器，并连接无线传输模块与边缘网关，确保硬件设备安装牢固、线路连接正确。 

3.系统开发与部署：利用阿里宜搭平台进行监测系统应用层开发，同时在阿里云上搭建服务器、配置数据库等基础服务。开发完成后，将系统部署至阿里云服务器，并进行联调测试。 

4.验收与培训：对监测系统进行全面验收，包括功能测试、数据准确性验证、报警功能测试等。验收合格后，对相关使用人员进行系统操作培训，确保其能熟练使用监测系统。 

（二）维护策略： 

1.硬件维护：定期对传感器、无线传输模块、边缘网关等硬件设备进行巡检，检查设备是否正常运行、是否有损坏迹象。对于出现故障的设备，及时进行维修或更换，确保数据采集与传输的稳定性。 

2.软件维护：定期对监测系统进行软件升级，修复可能存在的漏洞，优化系统性能。同时，根据用户反馈及业务需求变化，对系统功能进行调整与完善。 

3.数据维护：定期清理过期的历史数据，优化数据库存储结构，确保数据存储的高效性。同时，对重要数据进行备份，防止数据丢失。