在工业园区、石化基地与滨海厂区，架空管廊如同工业生产的“血管”，承载着热力、燃气、化工介质等关键管线，其结构安全直接关系到生产运行与公共安全。然而，复杂地质、季节性降雨、台风荷载、盐雾腐蚀以及管线运行中的温度与压力变化，让管廊支架时刻面临沉降、倾斜、应力集中乃至介质泄漏的风险。传统人工巡检受限于频次、精度与覆盖范围，难以满足全天候安全监控的需求。

不同场景，需要不同的监测方案。华和物联深耕物联网监测领域，在多个管廊自动化监测项目中沉淀了可复用的方案与实施经验。本文分享三个代表性案例给大家，覆盖综合管廊、防爆石化管廊与滨海石化管廊，呈现监测方案在不同场景中的落地路径与守护价值。

宜昌某架空管廊支架自动化监测案例

01项目介绍

该项目位于宜昌市某工业园区架空综合管廊，支架采用钢结构形式，主要承载热力、燃气及电缆管线，沿线跨越厂区主干道、绿化带及小型沟渠。因管廊地处长江沿岸冲积平原，地质层以粉质黏土为主，且受季节性降雨、管线运行荷载变化及周边施工影响，支架存在沉降不均、倾斜变形及应力集中风险。为保障管廊结构安全与管线稳定运行，项目部署自动化监测系统，重点监测支架沉降、倾斜及应力应变三大指标。

02方案设计

该项目中，支架的沉降偏移、倾斜变形与应力集中，都可能威胁管廊结构安全与管线运行稳定。为实现全天候安全监

控，项目采用 “静力水准仪 + 双轴倾角计 + 应变计” 的组合方案，构建了覆盖支架全维度受力与变形的自动化监测体系。

03核心监测设备与布设

静力水准仪

静力水准仪沿管廊支架每隔 15 米布设一组，通过连通管内的液位平衡原理捕捉细微高程变化。监测点精准安装在支架立柱底部与横梁连接节点，基准点则安装于地质稳定区域，其 ±0.1mm 的测量精度能敏锐感知雨季因地基泡水引发的沉降差异，当相邻支架沉降差超 3mm 时，系统立即启动预警。

双轴倾角计

双轴倾角计安装在每个支架立柱顶端，以 ±0.001° 的分辨率同步监测纵向与横向倾斜角度。尤其在管廊转弯处与荷载集中段，设备能实时捕捉立柱因受力失衡产生的微小偏斜，一旦倾斜角度突破 0.5° 安全阈值，警报将迅速推送至运维终端，为紧急加固争取时间。

应变计

应变计紧密粘贴在支架横梁与立柱的焊接节点、跨中受力关键部位，可精准捕捉钢结构在管线热胀冷缩、风力荷载下的应力波动，特别是高温管线下方的耐高温型应变计，即使在 – 40~120℃环境中仍能稳定工作，避免应力超限导致结构开裂。

04数据传输与预警机制

监测数据通过沿管廊敷设的工业以太网传输至监控中心，平台实时显示沉降曲线、倾斜角度及应力值，当监测值超预设阈值时，立即推送短信并拨打电话至运维人员。

05监测内容及现场照片

管廊支架沉降、管廊支架倾斜、管廊支架应力应变

项目成效

项目投用后，成功捕捉到雨季某段支架因基础泡水导致的 0.8° 倾斜，通过及时加固避免险情扩大，相比传统人工巡检效率提升 80%，为架空管廊的安全运维提供了精准数据支撑。

江苏某架空石化管廊自动化监测案例

01项目背景

项目位于江苏省某国家级石化园区，聚焦园区内 1.8 公里长的架空石化管廊，支架采用 Q345 防爆钢结构，主要承载原油、丙烯及液化石油气等易燃易爆化工管线，沿线跨越园区主干道、储罐区及明沟，是连接裂解装置与储运区的核心输送通道。项目地处长三角软土区，地质层以淤泥质黏土为主，受梅雨季节强降雨、化工介质输送荷载波动及周边装置扩建施工影响，支架易出现不均匀沉降；且石化区存在可燃气体泄漏风险，对监测设备的防爆性能提出严苛要求。为避免支架变形导致管线接头泄漏、结构坍塌等安全事故，项目部署自动化监测系统，重点监测支架沉降与倾斜两大核心指标。

02方案设计

在监测方案设计上，项目针对性采用 “防爆式静力水准仪 + 防爆式双轴倾角计” 的组合配置，适配石化区特殊安全需求与软土环境监测精度要求。

03设备部署

防爆式静力水准仪

沿管廊每 100 米布设 1 组，每组含 1 个防爆基准点与 3-5 个监测点。基准点设置在园区内地质稳定的混凝土结构上，监测点精准安装在支架立柱与横梁刚性连接节点，设备防爆等级达 Ex d IIB T4 Ga，符合相关标准，且采用隔离式连通管设计。设备测量精度 ±0.1mm，能敏锐捕捉软土区细微沉降，预设预警阈值：单点日沉降量超 1mm、相邻支架沉降差超 2mm 时，立即触发一级预警，防止沉降差过大拉裂管线接头。

防爆式双轴倾角计

在 60 个关键支架立柱顶端各安装 1 台，防爆等级与水准仪一致，同步监测纵向（管廊延伸方向）与横向（垂直管廊方向）倾斜角度。重点覆盖管廊转弯处、泵阀组下方支架及靠近裂解装置的高温段支架。预设倾斜角度超 0.4° 时触发二级预警，超 0.6° 启动紧急响应，避免支架倾斜引发管线碰撞泄漏。

04数据传输与预警

监测数据通过沿管廊敷设的铠装防爆工业以太网传输至园区中控室，平台实时显示沉降变化曲线、倾斜角度趋势图，支持历史数据回溯与变形趋势预测。预警机制采用 “三级联动”：监测值超阈值时，推送短信、拨打电话至运维班组，联动园区应急指挥中心，同步触发管廊现场防爆声光报警器。

05监测内容及现场照片

管廊支架沉降、管廊支架倾斜

项目成效

项目投用半年以来，成功捕捉到梅雨季节某段支架因软土吸湿导致沉降，运维团队依托监测数据 2 小时内完成基础注浆加固，避免管线接头应力超标。相比传统人工巡检，监测效率提升 75%，且防爆设备消除了电火花引发可燃气体爆炸的风险，为石化管廊的安全稳定运行提供了精准、可靠的数据支撑。

江某架空石化管廊自动化监测案例

01项目介绍

该项目位于浙江省宁波市某滨海石化园区，聚焦园区内架空石化管廊，支架采用 Q355 耐候钢结构，主要承载乙烯、苯乙烯及液化烃等易燃易爆化工管线，沿线跨越厂区货运主干道、储罐区及滨海滩涂边缘，是连接石化裂解装置与成品罐区的核心输送链路。项目地处浙东滨海软土区，地质层以淤泥质粉质黏土为主，受梅雨季节强降雨、台风季强风荷载及滨海盐雾腐蚀影响，支架易出现不均匀沉降与倾斜；同时，管廊输送介质多为有毒可燃气体，一旦因支架变形导致管线接头松动泄漏，易引发爆炸或中毒事故。为实现管廊 “结构安全 + 介质安全” 双重保障，项目部署自动化监测系统，重点监测气体泄漏、支架沉降、支架倾斜三大核心指标。

02方案设计

在监测方案设计上，项目结合浙江滨海石化区环境特性与安全需求，采用 “气体探测器 + 静力水准仪 + 双轴倾角计” 的组合配置，构建全维度监测体系。

03监测部署

气体泄漏监测-气体探测器部署

沿管廊管线阀门、法兰接头等易泄漏部位，每 30 米间隔及关键节点各布设 1 台气体探测器，设备防爆等级达 Ex d IIB T3 Ga，具备抗盐雾腐蚀涂层，可同时检测乙烯、苯乙烯两类介质。探测器采用扩散式采样，响应时间≤30 秒，预设预警阈值：可燃气体浓度达 20% LEL 时触发一级预警（提示巡检），达 50% LEL 时触发二级预警（联动切断上游阀门），确保泄漏风险早发现、早处置。

支架沉降监测-静力水准仪部署

静力水准仪部署：沿管廊每 100 米布设 1 组防爆式静力水准仪，每组含 1 个基准点与 3~5 个监测点。基准点设置在园区内地质稳定的混凝土结构上，监测点精准安装在支架立柱与横梁刚性连接节点，设备防爆等级达 Ex d IIB T4 Ga，符合相关标准，且采用隔离式连通管设计。针对滨海软土沉降特性，预设预警阈值：单点日沉降量超 1.2mm、相邻支架沉降差超 2.5mm 时启动预警，防止沉降差过大拉裂管线接口。

支架倾斜监测-双轴倾角计部署

双轴倾角计部署：在 78 个关键支架立柱顶端各安装 1 台防爆式双轴倾角计，防爆等级与气体探测器一致，可同步监测纵向（管廊延伸方向）与横向（垂直管廊方向）倾斜角度，且具备抗风振滤波功能。重点覆盖管廊跨滩涂段、转弯处及靠近储罐区的荷载集中段，预设倾斜角度超 0.5° 时触发一级预警，超 0.7° 时启动紧急响应（联动现场声光报警），避免台风或沉降导致支架倾倒。

04数据传输与预警

监测数据通过沿管廊敷设的铠装防爆工业以太网（具备防雷击设计）传输至园区中控室，平台实时显示气体浓度曲线、沉降变化趋势及倾斜角度数值，支持历史数据回溯与风险趋势预测。

05监测内容及现场照片

气体泄漏监测、管廊支架沉降、管廊支架倾斜

项目成效

项目投用后，自动化监测系统实现了对管廊气体泄漏、支架沉降及倾斜变形的全天候在线监测与分级预警，监测数据实时传输至园区中控室，支持历史回溯与风险趋势预测。系统有效提升了运维人员对异常情况的发现与处置效率，降低了传统人工巡检频次，为滨海石化管廊“结构安全+介质安全”双重保障提供了持续、可靠的数据支撑。

三个案例覆盖综合管廊、防爆石化管廊与滨海石化管廊三大场景。项目通过设备组合、实时传输与分级预警，实现了对沉降、倾斜、应力及气体泄漏等关键指标的持续监控，有效提升了巡检效率与风险处置能力。未来，华和物联将继续深耕工业基础设施安全监测领域，以更智能、更可靠的技术方案，守护管廊安全运行。