4G 混凝土温度监测

一、产品介绍
S-CGAM 4G 混凝土温度监测仪是针对大体积混凝土、现浇结构、桩基、承台等工程场景打造的一体化无线温度监测设备，集温度传感、信号采集、4G 无线传输、云端数据分析于一体。设备可实时监测混凝土内部、表层及周边环境温度，精准捕捉水泥水化热带来的温度变化，有效规避因内外温差过大引发的混凝土结构性裂缝。
系统搭配高精度温度传感探头与防水智能采集主机，支持多路温度信号同步采集，采用 4G 全网通方式传输数据，无需现场布线，适配施工现场复杂工况。设备供电方式灵活，可搭配直流电源、市电、太阳能系统使用，整机防水、抗干扰、耐高低温，能够长期预埋或露天布置。监测数据自动上传至物联网云平台，工作人员可远程查看数据、分析温度曲线、接收超限预警，实现混凝土养护全过程无人值守智能化管控，广泛应用于房建、市政、桥梁、隧道、水利等各类混凝土工程。 二、功能特点

1. 测温精准稳定

采用高精度热敏电阻作为感应元件，测温精度 ±0.5℃，分辨率 0.1℃，信号线性度优异。内置专用处理电路，可抵御施工现场电磁干扰，长期监测数据无明显漂移，满足工程测温使用要求。

2. 多路信号同步采集

配套智能主机配备 10 路模拟量采集通道与两路 RS485 接口，可同时接入多支测温探头，支持大体积混凝土分层、分区多点布设，实现全断面温度同步监测。

3. 多类型信号输出

温度传感器支持 4~20mA 电流、0~2.5V、0~5V 电压、RS485 数字信号四种输出形式，兼容各类工程采集设备与自控系统，对接简单便捷。

4. 4G 无线传输，部署灵活

标配 4G 无线传输模块，数据远距离无线传输，摆脱有线线路束缚。同时兼容 RS485、以太网有线传输，可根据现场条件自由选择组网方式。

5. 环境适应性强

整套设备工作温度范围为 - 50℃~80℃，可适应混凝土高温水化、冬季低温施工、露天暴晒、阴雨潮湿等恶劣环境。采集主机防护等级达到 IP65，探头具备全防水能力，适合长期现场使用。

6. 超低功耗，供电多样

传感器整机功耗仅 0.5mW，能耗极低。支持 DC2.5V、5V、12V、24V 多种直流供电，可结合适配器、储能电池、太阳能板供电，适配无固定供电的野外工地。

7. 双重数据存储保障

采集主机自带本地存储功能，网络中断时自动缓存数据，恢复联网后补传数据，避免数据丢失。搭配云端平台，可长期存储全周期监测数据，方便查阅追溯。

8. 智能预警提醒

可自定义温度、温差、温变速率等报警阈值，当监测数据超出设定范围时，平台自动弹窗提醒、站点高亮提示，帮助工作人员及时采取保温、降温等养护措施。

9. 安装施工便捷

测温探头体积小巧，线缆柔韧，可跟随钢筋、模板同步预埋；设备接线采用标准化线序，施工人员可快速完成接线、调试工作。

10. 信号传输能力强

电流型输出负载≤300Ω，电压型输出负载≥1KΩ，信号衰减小。标配 10 米长线缆，支持按需延长，长距离传输依旧保持信号稳定。
 
三、监测原理
本系统依托热敏电阻测温技术、信号转换技术与无线通信技术，完成混凝土温度全程监测，整体分为五大工作环节：

1. 温度感知

将测温探头预埋在混凝土预设测点位置，探头内部热敏电阻的阻值会随温度变化发生规律性改变，混凝土水化产生的温度变化被转化为电阻变化信号。

2. 信号转换

变送器集成运算电路，将电阻信号转换为标准电流、电压或 RS485 数字信号，同时对信号进行放大、滤波，过滤施工现场震动、电磁杂波等干扰。

3. 数据采集换算

标准信号接入智能采集主机，主机按照对应计算公式，将电信号换算为实际温度数值，并按照设定周期完成多点数据汇总与本地存储。

4. 无线数据传输

主机通过 4G 模块将温度数据、设备运行状态等信息上传至物联网云平台，有线组网场景下可通过 RS485、以太网完成数据传输。

5. 数据分析与预警

云平台自动统计各测点温度、内外温差、温升及降温速率，生成连续温度变化曲线。系统对比预设阈值，一旦参数超标立即触发报警，指导现场开展混凝土温控养护作业。
四、设备参数
（一）S-STEM 温度传感变送器
 

参数名称	技术指标
测温元件	高精度热敏电阻
测量量程	-20℃~50℃、-50℃~100℃（二选一）
测量精度	±0.5℃
分辨率	0.1℃
输出类型	4~20mA、0~2.5V、0~5V、RS485
供电电压	DC 2.5V / 5V / 12V / 24V
整机功耗	0.5 mW
负载能力	电流型≤300Ω；电压型≥1KΩ
标配线缆长度	10m
工作环境	温度 - 50℃~80℃，湿度≤100% RH
设备重量	探头 145g，含采集仪整机 550g
RS485 通讯参数	8 数据位、无校验、1/2 停止位，波特率 9600

（二）温度换算公式

1. 0~5V 电压输出
2. 量程 - 20～50℃：\(T=V / 5 × 70 -20\)
3. 量程 - 50～100℃：\(T=V / 5 × 150 -50\)

（T 为温度，单位℃；V 为输出电压，单位 V）

1. 4~20mA 电流输出
2. 量程 - 20～50℃：\(T=（I-4）/ 16 × 70 -20\)
3. 量程 - 50～100℃：\(T=（I-4）/ 16 × 150 -50\)

（I 为输出电流，单位 mA）
（三）S-CJ711 防水智能采集主机
 

参数名称	技术指标
供电电压	DC 12~24V
工作温湿度	-40℃~80℃，0~95%RH
存储温湿度	-40℃~85℃，0~100%RH
模拟采集通道	10 路，默认 4-20mA 输入
RS485 接口	2 路
通讯方式	以太网、4G/GPRS
通讯协议	MODBUS-RTU、XMSIYB，波特率 9600
本地存储	8Mbit FLASH
防护等级	IP65
外壳材质	防水工程塑料
指示灯	电源指示灯、工作状态灯、通讯状态灯

（四）传感器接线定义
 

线颜色	电压输出	电流输出	RS485 输出
红色	电源正极	电源正极	电源正极
黑（绿）色	电源地	电源地	电源地
黄色	电压信号	电流信号	A+/TX
蓝色	—	—	B-/RX

五、应用行业

1. 房屋建筑工程

用于高层住宅、商业综合体、大型地下室、基础承台、巨型梁柱等大体积混凝土结构温度监测，控制水化热，防止结构产生温度裂缝。

2. 市政与桥梁工程

应用于市政桥梁承台、墩柱、箱梁、挡墙，以及城市综合管廊、涵洞等混凝土构件的全程温度管控。

3. 交通基建工程

满足高速公路、铁路隧道、轨道交通车站、基坑等混凝土结构的测温需求，适配交通工程高标准施工要求。

4. 水利水电工程

适用于水库大坝、泵房、溢洪道等大体积水工混凝土监测，应对大体积构件集中水化热问题。

5. 工业建筑工程

厂房设备基础、大型设备承台、仓储建筑厚大混凝土结构测温，适配工业工地复杂作业环境。

6. 建筑修缮加固工程

建筑改造、混凝土结构修补、加固部位温度监测，保障新旧混凝土结合位置的养护质量。

7. 工程检测与科研

第三方检测机构、建筑院校试验室开展混凝土性能试验、配合比研究，采集温度试验数据。
六、安装方式
1. 测温探头预埋
按照施工方案规划测点位置，在混凝土浇筑体边缘、中部、变截面处分层布设探头，分别布置表层、中层、底层测点。使用钢筋或支架固定探头，做好隔热处理，避免钢筋导热影响测温精度。探头线缆沿钢筋规整排布，预留伸缩余量，线缆引出端做好防水包裹。混凝土浇筑振捣时，避开探头位置，防止撞击、拉扯设备。
2. 线缆布设
线缆顺直铺设，避免扭曲、碾压、切割；多路探头线缆做好编号标识，区分不同测点。地面外露线缆加装防护套管，防止车辆、人员破坏。非原厂线缆禁止私自裁剪、焊接，如需延长线缆联系厂家处理。
3. 采集主机安装
主机采用壁挂或立杆安装，布置在现场干燥、通风、无积水区域，远离电焊机、搅拌机等强电磁设备。4G 版本设备保证天线无遮挡，确保信号通畅。主机接线端子朝下，提升防水效果。
4. 线路接线
所有接线作业必须断电操作，按照标准线序完成接线，端子紧固无松动。不同探头对应接入主机不同通道，保证通道编号与测点标识一一对应。接线完成后复查线路，确认无误后方可通电。
5. 通电调试
通电后观察主机指示灯，电源灯常亮代表供电正常，工作灯、通讯灯正常闪烁代表设备运行、数据传输正常。现场核对各测点温度数值，排除故障问题。登录物联网云平台，确认设备在线、数据正常上传，根据施工要求设置采集间隔、温度报警阈值，调试完成后进入常态化监测。
安装注意事项
探头为精密器件，禁止私自拆解，避免尖锐物品、腐蚀性液体接触探头表面；冬季施工做好线路防冻防护，夏季避免线缆长期暴晒老化。
七、使用场景

1. 大体积混凝土全程温控

针对厚大基础、承台、底板等大体积混凝土，从入模、升温、恒温到降温养护全周期 24 小时监测，严格控制内外温差、降温速率，保障结构质量。

2. 冬季低温施工监测

冬季低温环境下监测混凝土入模温度与内部温升，依据数据调整保温措施，避免混凝土受冻、强度增长受阻。

3. 夏季高温施工监测

夏季高温时段实时监测混凝土水化热峰值，及时开展通水降温、遮阳防护，降低高温产生的温度应力。

4. 路桥隧道结构监测

桥梁箱梁、墩柱、隧道二衬等构件多点测温，数据完整留存，满足工程施工及验收资料要求。

5. 野外工地无人值守监测

偏远山区水利、公路工地采用 4G 无线传输搭配太阳能供电，无需现场值守，远程监控混凝土温度状态。

6. 工程资料归档

系统自动生成温度报表、变化曲线，数据可导出使用，直接用于工程竣工资料编制、监理验收。

7. 混凝土配比试验

试验室监测不同配比混凝土的水化温升，为优化配合比、提升材料性能提供数据支撑。
八、效果分析

1. ** 测温与抗干扰效果

设备测温精度高、分辨率细致，可精准捕捉混凝土温度细微变化。专用电路有效抵抗工地各类电磁干扰，预埋后长期运行数据稳定，监测结果真实有效，完全满足现场施工测温要求。

2. ** 施工质量管控效果

系统实时监测混凝土温度、内外温差、温变速率，参数超标即刻预警，工作人员可第一时间调整保温、降温方案，有效减少温度裂缝出现概率，提升混凝土结构整体质量与使用寿命。

3. ** 运维与人工成本效果

4G 无线传输省去现场布线工序，安装效率大幅提升。管理人员通过电脑、手机远程查看所有测点数据，无需人工现场逐点测温记录，显著降低人工巡检工作量与运维成本。本地加云端双存储模式，彻底杜绝网络中断造成的数据丢失。

4. ** 环境适配与耐用效果

设备宽温设计可适配南北方不同气候，主机 IP65 防水防尘，探头可长期在潮湿、水泥浆液浸泡环境下工作，整机故障率低，在整个混凝土施工养护周期内可稳定运行，维护工作量少。

5. ** 供电与兼容效果

传感器超低功耗设计，搭配太阳能、储能电池可在无外接市电的野外工地长期使用。多供电、多信号输出形式，可无缝对接施工现场现有监测系统与平台，设备通用性、拓展性强，批量部署性价比高。

6. ** 资料管理合规效果

平台自动生成温度曲线、统计报表，数据完整可追溯，无需人工手绘曲线、手写记录，简化工程资料编制流程，各项数据符合工程验收标准，顺利通过监理、质监部门审核。
九、国标规范
本产品设计、生产、检验、安装及使用均严格遵循国家及行业相关标准要求，主要执行规范如下：

1. 大体积混凝土施工及温度检测相关标准，规范测点布置、测温方法、温控指标及设备技术要求。
2. 温度传感器校准相关标准，统一测温元件精度、稳定性及检测方法。
3. 电磁兼容相关标准，规定设备抗干扰性能，保障施工现场复杂环境下稳定工作。
4. 外壳防护等级相关标准，明确设备防水、防尘技术指标。
5. 混凝土耐久性能试验相关标准，适配试验室温度检测、材料试验使用场景。
6. 工业自动化通讯相关标准，保障设备通讯协议统一、数据传输可靠。

十、参考文献
结合温度传感技术、混凝土工程施工、自动化监测相关技术资料、行业应用手册及设备技术文档编制。
故障排除与注意事项
一、常见故障排查

1. 温度显示为 0 或超出量程：检查接线是否松动、线序是否错误，确认设备供电电压正常。
2. 4G 通讯异常：检查天线安装状态、现场移动通信信号，确认流量卡正常、无欠费停机。
3. 数据波动较大：检查探头是否紧贴钢筋造成导热干扰，做好隔热处理，远离电焊机、大型电机等强电磁设备。

二、通用注意事项

1. 严禁带电进行接线操作，禁止私自拆解传感器、采集主机内部电路。
2. 混凝土浇筑、振捣作业时做好探头及线缆防护，避免机械撞击、拉扯损坏设备。
3. 设备长期停用前，清理探头表面杂物，放置在干燥常温环境保存。
4. 定期巡检室外安装设备，检查线缆、防水结构、固定部件状态，及时排查隐患。