CN117334033B - 一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备和监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备和监测方法，所述监测设备包括第一壳体、贴合套、第一弹性隔离膜和第二弹性隔离膜，第一弹性隔离膜连接在第一壳体和贴合套的顶端之间及底端之间；第二弹性隔离膜与贴合套、第一弹性隔离膜及第一壳体组合构成密闭空间；位移监测装置和倾斜监测装置中的一种或两种安装在密闭空间中，分别用于监测桩的位移状态和数据及倾斜状态及数据；其能用于对桩基的位移、形变、偏转中一种或多种模态关键数据进行高精度高频率采集，方便预测工程桩未来变化趋势，便于及时预警桩基可能发生的故障变化，及时对工程桩进行维护，降低安全风险，降低损失；且其密封性好，适用于港口工程桩桩基的模态监测。

Description

一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备和监测方法

技术领域

本发明属于港口基桩监测技术领域，尤其涉及一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备和监测方法。

背景技术

目前，在港口建设施工及后续维护过程中，需要对港口内的工程桩进行桩沉降、受力、倾斜等监测。

传统的港口工程桩监测主要通过人工手持监测设备进行定期监测，但是这种监测方式效率较低，无法及时反应工程桩位移变化状况；同时，人工监测因为每次监测位置不同存在较大监测误差。对于传统的工程桩监测来说，其主要用于评估工程桩在当前监测状态下是否出现问题，所以可以允许较大的监测误差。

但是随着技术需求的变化，现在已经出现通过监测工程桩在一段时间内位置变化的状况来通过相应预测模型预测工程桩未来的位移趋势，因此，对监测数据的精度和相应数据测采集频率都有了更高的要求，采用传统的人工监测方式已经无法满足现在监测工作的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的至少一方面缺陷，提供一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备和监测方法，使其能够用于对港口工程桩桩基的位移、形变、偏转等其中一种或多种多模态关键数据进行高精度、高频率采集，提高检测自动化、数字化、智能化水平，从而方便预测工程桩未来变化趋势，便于及时对工程桩进行维护，降低安全风险。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，包括第一壳体、贴合套、第一弹性隔离膜、第二弹性隔离膜、边缘计算机和通讯模块，所述第一壳体设置为管状，用于套设在桩的外部；所述贴合套设置为管状，并套设在所述第一壳体的内部，用于套设连接在所述桩的外部；所述第一弹性隔离膜设置为环形，并设置有上、下两个，且分别连接在所述第一壳体和所述贴合套的顶端之间及底端之间；所述第二弹性隔离膜设置为管状，并套设在所述第一壳体的内部及所述贴合套的外部，且与所述贴合套、所述第一弹性隔离膜及所述第一壳体组合构成密闭空间；位移监测装置和倾斜监测装置中的一种或两种安装在所述密闭空间中，分别用于监测所述桩的位移状态和数据及倾斜状态及数据；所述边缘计算机与所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种电性连接，接收所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种发送的数据，并对所述数据进行预处理；所述通讯模块用于将所述边缘计算机预处理后的所述数据发送至远程控制中心；所述远程控制中心将采集到的所述位移数据和所述倾斜数据中的一种或两种进行汇总，并结合所述桩中内置的钢筋的截面积、弹性模量和长度中的一种或多种参数得出所述钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据。

本发明的港口桩基模态监测设备，所述第一壳体和所述贴合套用于套设在所述桩上；所述第一壳体和所述贴合套的顶端和底端之间分别通过所述第一弹性隔离膜连接，使得所述第一壳体和所述贴合套之间留有空隙，以便于测量所述桩的位移、倾斜等偏移情况；所述第二弹性隔离膜将所述第一壳体和所述贴合套之间的空隙封闭，形成防尘的密闭空间，用于安装所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种，从而能够适用于港口桩基的至少位移和倾斜中的一种或两种模态监测；通过所述边缘计算机接收所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种发送的数据，并对所述数据进行预处理后发送至远程控制中心；所述远程控制中心将采集到的所述位移数据和所述倾斜数据中的一种或两种进行汇总，并结合所述桩中内置的钢筋的截面积、弹性模量和长度中的一种或多种参数得出所述钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据。

优选地，所述密闭空间中安装有位移监测装置，所述密闭空间的侧壁上开设有位移监测孔，所述位移监测孔连接所述贴合套的内侧；所述位移监测装置设置有第一压力监测传感器和第二压力监测传感器中的一种或两种，所述第一压力监测传感器和所述第二压力监测传感器位于所述位移监测孔处；所述第一压力监测传感器通过第一挤压弹簧与所述第一壳体的侧壁相连接，所述第二压力监测传感器通过第二挤压弹簧与所述第一壳体的顶部相连接；所述第一压力监测传感器和所述第二压力监测传感器均与所述边缘计算机电性连接；

所述位移监测装置设置有配合杆，所述第一压力监测传感器和所述第二压力监测传感器安装在所述配合杆上，且所述配合杆的端部穿过所述位移监测孔伸入到所述贴合套的内侧。

优选地，所述密闭空间中安装有所述倾斜监测装置，所述倾斜监测装置设置有第一阵列式光敏传感器组，所述第一阵列式光敏传感器组设置有呈阵列式排布的至少两圈光敏传感器；

所述第一壳体安装有安装套，所述第一阵列式光敏传感器组安装在所述安装套上；

所述倾斜监测装置设置有第一激光源，所述第一激光源安装在所述贴合套上；

所述第一阵列式光敏传感器组和所述第一激光源均与所述边缘计算机电性连接。

优选地，所述港口桩基模态监测设备设置有连接装置，所述连接装置包括：

连接套筒，其一端与所述第一壳体相连接，用于套设在所述桩的外侧；

第二阵列式光敏传感器组，设置在所述连接套筒的底部，并呈阵列设置有至少两圈光敏传感器；

环形光敏传感器组，设置有至少两个，并分别设置在所述连接套筒的内壁的不同高度位置处；

所述连接装置设置有第二激光源，所述第二激光源设置在所述连接套筒上；

所述第二阵列式光敏传感器组、所述环形光敏传感器组和所述第二激光源均与所述边缘计算机电性连接；

所述连接套筒设置有加强板，所述加强板设置在所述连接套筒的外侧。

优选地，所述港口桩基模态监测设备设置有第二壳体，所述第二壳体设置为筒状，用于套设在桩的外部，并与所述连接套筒的另一端相连接；所述第二壳体内拆卸安装有单元监测装置，所述单元监测装置用于检测温度、湿度和振动情况中的一种或多种；所述单元监测装置与所述边缘计算机电性连接；

所述第二壳体设置有呈阵列式分布的单元配合座，所述单元监测装置安装在所述单元配合座上；

所述单元监测装置设置有插接座，所述插接座与所述单元配合座插接安装；

所述插接座上设置有传感器单元，所述传感器单元设置为温度传感器、湿度传感器、振动传感器或光敏传感器中的一种或者多种；

所述插接座上转动安装有螺套，所述螺套与所述单元配合座螺纹连接。

优选地，所述单元监测装置设置有限位装置，所述限位装置用于防止所述单元监测装置松动；

所述限位装置包括卡紧柄，所述卡紧柄与所述插接座铰接安装；

所述卡紧柄与所述插接座之间设置有复位弹簧；

所述卡紧柄上设置有拉柄，所述拉柄与所述卡紧柄一体成型连接，并用于手动改变所述卡紧柄的旋转位置；

所述螺套上设置有定位片，所述定位片与所述螺套一体成型连接，并用于与所述卡紧柄卡合连接；

优选地，所述螺套与所述插接座接触处设置有密封套；

所述密封套上设置有嵌入式的密封环，所述密封环嵌入所述插接座的内部；

所述密封环与所述密封套一体成型连接；

所述单元配合座的边缘处开设有一对防呆配合槽，所述防呆配合槽沿所述单元配合座的轴向呈60°夹角；所述插接座上设置有防呆滑块，所述防呆滑块与所述防呆配合槽滑动插接；

所述防呆滑块与所述插接座一体成型连接；

所述防呆滑块的底部设置有一对电极，所述电极连接所述单元配合座内的供电端；

所述插接座上设置有按钮，所述单元监测装置设置有指示灯，所述电极通过所述按钮连通所述指示灯，用于指示所述单元监测装置是否插接到位。

优选地，所述桩的内部设置有钢筋计和轴力计中的一种或两种；所述钢筋计和所述轴力计中的一种或两种与所述边缘计算机电性连接；

所述港口桩基模态监测设备设置有边缘计算机和通讯模块，所述第一压力监测传感器和所述第二压力监测传感器均与所述边缘计算机电性连接；所述第一阵列式光敏传感器组和所述第一激光源均与所述边缘计算机电性连接；所述第二阵列式光敏传感器组、所述环形光敏传感器组和所述第二激光源均与所述边缘计算机电性连接；

所述边缘计算机接收所述位移监测装置、所述倾斜监测装置、所述单元监测装置、所述钢筋计和轴力计中的一种或多种发送的数据，并对所述数据进行预处理，且将预处理后的所述数据通过所述通讯模块发送至远程控制中心；

所述边缘计算机安装在所述第二壳体内；

所述第一壳体连接在所述连接套筒的顶端；

所述第二壳体连接在所述连接套筒的底端，用于套设在所述桩的底部外侧；

所述插接座的底部设置有信号对接座和信号配合座，所述信号配合座与所述信号对接座插接连接，并与所述边缘计算机信号连接；所述传感器单元与所述信号对接座信号连接。

优选地，所述桩的顶部安装有顶部定位模块，底部安装有底部定位模块；顶部定位模块和底部定位模块分别与边缘计算机电性连接；

所述港口桩基模态监测设备设置有显示器，所述显示器与所述边缘计算机电性连接，用于显示所述边缘计算机的工作状态和数据处理结果；

所述显示器安装在所述第一壳体上；

所述通讯模块设置为Wifi模块或者5G通信模块；

所述港口桩基模态监测设备设置有内置电源，用于向所述边缘计算机供电；

所述内置电源设置在所述第二壳体内。

第二方面，本发明提供一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法，采用如本发明第一方面所述的港口桩基模态监测装置，包括以下步骤：

步骤S1、安装港口桩基模态监测装置：将所述第一壳体和所述贴合套套设连接在待监测的所述桩的外部，使得所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种位于所述桩的监测点位处；

步骤S2、采集数据：通过所述边缘计算机采集所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种监测所述桩在所述监测点位处的位移数据和倾斜数据中的一种或两种，并将所述位移数据和所述倾斜数据中的一种或两种发送至远程控制中心；

步骤S3、得出模态数据：所述远程控制中心将采集到的所述位移数据和所述倾斜数据中的一种或两种进行汇总，并结合所述桩中内置的钢筋的截面积、弹性模量和长度中的一种或多种参数得出所述钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据。

本发明提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备和监测方法，具有以下有益效果：

1、本发明提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，能够用于对港口工程桩桩基的位移、形变、偏转等其中一种或多种模态关键数据进行高精度、高频率采集，便于高效采集、处理数据，便于快速、高效且精简地将处理后的数据送入远程控制中心进行模型预测和危险预警，从而方便预测工程桩未来变化趋势，便于及时预警港口桩基可能发生的故障变化，能够提高检测自动化、数字化、智能化水平；便于及时对工程桩进行维护，降低安全风险，降低损失；且其密封性好，适用于港口工程桩桩基的模态监测。

2、本发明提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，可以通过快速拆卸安装用于监测温度、湿度或者振动状况的单元监测装置，便于根据实际情况的需要对相应情况进行监测。

3、本发明提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，可以通过钢筋计、轴力计方便监测桩内置钢筋的应力和轴力受力情况。

4、本发明提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法，采用本发明提供的港口桩基模态监测设备，通过采集、处理各传感器和监测仪的数据，并进行处理分析，能够监测桩的位移、倾斜和偏转中的一种或多种模态情况，还可以根据实际情况的需要监测桩内置钢筋的受力情况，进而对桩在未来可能的变化趋势进行预测，对未来可能发生的危险事故进行提前预警，便于及时对桩进行检修维护。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备的结构示意图。

图2本发明一实施例提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备的使用状态示意图。

图3为本发明一实施例提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备的主视剖面图。

图4为本发明一实施例提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备的第一壳体的主视剖面图。

图5为本发明一实施例提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备的第一壳体的俯视剖面图。

图6为本发明一实施例提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备的单元监测装置的结构示意图。

图7为本发明一实施例提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法的流程图。

图8为本发明另一实施例提供的基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法的流程图。

图中附图标记：

100为桩，101为钢筋计，102为轴力计，103为顶部定位模块，104为底部定位模块，

1为第一壳体，110为贴合套，120为第一弹性隔离膜，130为第二弹性隔离膜，140为位移监测装置，141为第一压力监测传感器，142为第二压力监测传感器，143为第一挤压弹簧，144为第二挤压弹簧，145为配合杆，150为倾斜监测装置，151为第一阵列式光敏传感器组，152为第一激光源，153为安装套，

2为连接装置，210为连接套筒，211为加强板，220为第二阵列式光敏传感器组，230为环形光敏传感器组，240为第二激光源，

3为第二壳体，310为单元监测装置，320为单元配合座，321为防呆配合槽，311为插接座，312为螺套，313为防呆滑块，314为电极，315为按钮，316为信号对接座，317为传感器单元，318为定位片，319为指示灯，340为限位装置，341为卡紧柄，342为复位弹簧，343为拉柄，350为密封套，351为密封环，

4为边缘计算机，5为通讯模块，6为显示器，7为内置电源，8为报警器。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例

请结合参照图1至图5，本实施例提供一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，包括第一壳体1、贴合套110、第一弹性隔离膜120、第二弹性隔离膜130、边缘计算机4和通讯模块5；第一壳体1设置为管状，用于套设在桩100的外部；贴合套110，置为管状，并套设在第一壳体1的内部，用于套设连接在桩100的外部；第一弹性隔离膜120，置为环形，并设置有上、下两个，且分别连接在第一壳体1和贴合套110的顶端之间及底端之间；第二弹性隔离膜130，置为管状，并套设在第一壳体1的内部及贴合套110的外部，且与贴合套110、第一弹性隔离膜120及第一壳体1组合构成密闭空间；位移监测装置140和倾斜监测装置150中的一种或两种安装在密闭空间中，分别用于监测桩100的位移状态和数据及倾斜状态及数据；边缘计算机4与位移监测装置140和倾斜监测装置150中的一种或两种电性连接，接收位移监测装置140和倾斜监测装置150中的一种或两种发送的数据，并对数据进行预处理；通讯模块5用于将边缘计算机4预处理后的数据发送至远程控制中心；远程控制中心将采集到的位移数据和倾斜数据中的一种或两种进行汇总，并结合桩100中内置的钢筋的截面积、弹性模量和长度中的一种或多种参数得出钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据。

本实施例的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，管状的第一壳体1和贴合套110用于套设在桩100上；第一壳体1和贴合套110的顶端和底端之间分别通过第一弹性隔离膜120连接，用于使得第一壳体1和贴合套110之间留有空隙，以便于测量桩100的位移、倾斜等偏移情况；第二弹性隔离膜130将第一壳体1和贴合套110之间的空隙封闭，形成防尘的密闭空间，用于安装位移监测装置140和倾斜监测装置150中的一种或两种，从而能够适用于港口桩基的至少位移和倾斜中的一种或两种模态监测；通过边缘计算机4接收位移监测装置140和倾斜监测装置150中的一种或两种发送的数据，并对数据进行预处理后发送至远程控制中心；远程控制中心将采集到的位移数据和倾斜数据中的一种或两种进行汇总，并结合桩100中内置的钢筋的截面积、弹性模量和长度中的一种或多种参数得出钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据。

如图7所示，本实施例还提供一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法，其采用本实施例提供的港口桩基模态监测装置，可以包括以下步骤：

步骤S1、安装港口桩基模态监测装置：将第一壳体1和贴合套110套设连接在待监测的桩100的外部，使得位移监测装置140和倾斜监测装置150中的一种或两种位于桩100的监测点位处；

步骤S2、采集数据：通过边缘计算机4采集位移监测装置140和倾斜监测装置150中的一种或两种监测桩100在监测点位处的位移数据和倾斜数据中的一种或两种，并将位移数据和倾斜数据中的一种或两种发送至远程控制中心；

步骤S3、得出模态数据：所述远程控制中心将采集到的位移数据和倾斜数据中的一种或两种进行汇总，并结合桩100中内置的钢筋的截面积、弹性模量和长度中的一种或多种参数得出桩100的内置的钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据。

本实施例的基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法，利用本实施例提供的港口桩基模态监测装置，获得桩100的内置的钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据，利于后续对桩100的情况进行分析处理和预警，并根据需要及时对桩100进行检查维护，从而保证桩100正常使用，避免发生事故。

上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法，可以具体地，步骤S1中，安装港口桩基模态监测装置时，将贴合套110套设并固定连接在桩100的外侧。

步骤S3中，得出模态数据时，通过其位移和倾斜模态数据综合分析处理，获得钢筋的形变模态数据。

如图8所示，上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法，还可以包括：步骤S4、模态数据应用：远程控制中心通过获得的钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据，预测桩100在未来的状况变化趋势，对桩100在未来使用中可能出现的问题进行预测和预警，并根据实际情况的需要对桩100进行检查、维护。

请结合参照图1至图5，上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，可以具体地，第一壳体1设置为硬质管，例如竖向管，便于支撑连接第一弹性隔离膜120。

第一壳体1的顶端和底端分别设置有横向的顶面和底面，其顶面和底面均设置为带有开孔的环形面，从而便于通过开孔套设在桩100的外部，且便于通过其顶面和底面提高强度和密封性。

第一弹性隔离膜120设置为横向环，其外侧壁与开孔的内壁连接，从而便于通过开孔的内壁连接第一弹性隔离膜120。

贴合套110设置为竖向管，第二弹性隔离膜130设置为竖向管。

第一壳体1、贴合套110和第二弹性隔离膜130设置为圆管，第一弹性隔离膜120设置为圆环，第一壳体1的顶面和底面均设置为圆环面，开孔设置为圆孔。

第一壳体1、贴合套110、第二弹性隔离膜130、第一弹性隔离膜120、第一壳体1的顶面和底面及开孔的竖向中心轴线均重合，利于保证整体结构的牢固稳定性。

如图4和图5所示，并结合参照图1至图3，上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，在一些实施例中，密闭空间中安装有位移监测装置140，密闭空间的侧壁上开设有位移监测孔，位移监测孔连接贴合套110的内侧；位移监测装置140设置有第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142中的一种或两种，第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142位于位移监测孔处；第一压力监测传感器141通过第一挤压弹簧143与第一壳体1的侧壁相连接，第二压力监测传感器142通过第二挤压弹簧144与第一壳体1的顶部相连接；第一压力监测传感器141和所述第二压力监测传感器142均与所述边缘计算机4电性连接；

可以具体地，位移监测孔与贴合套110的管内空腔连通。位移监测孔设置为圆孔。

第一压力监测传感器141通过第一挤压弹簧143与第一壳体1的侧壁相连接，用于测量桩100在横向上的位移。

第二压力监测传感器142通过第二挤压弹簧144与第一壳体1的顶部相连接，用于测量桩100在竖向上的位移。

第一压力监测传感器141的探头方向为横向，第二压力监测传感器142的探头方向为竖向。

第一挤压弹簧143的伸缩方向为横向，第二挤压弹簧144的伸缩方向为竖向。当第一壳体1和贴合套110套设在桩100的外侧时，第一挤压弹簧143和第二挤压弹簧144处于压缩状态，以使得第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142分别顶紧接触桩100，便于分别测量桩100在横向和竖向上的位移。

可以进一步地，位移监测装置140设置有配合杆145，第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142安装在配合杆145上，且配合杆145的端部穿过位移监测孔伸入到贴合套110的内侧；当第一壳体1和贴合套110套设在桩100的外侧时，配合杆145接触桩100并将桩100的横向和纵向位移传导至第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142，使得第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142通过监测配合杆145的横向和竖向位移，实现监测桩100的横向和竖向位移；从而便于在配合杆145上安装第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142，也便于第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142分别监测桩100的横向和竖向位移。

可以具体地，配合杆145设置为横向杆。配合杆145的中心轴线与贴合套110的中心轴线垂直相交。

位移监测装置140设置有多个，并在同一个圆周上均匀分布，该圆周的中心轴线与贴合套110的中心轴线重合，从而更加准确地监测桩100的位移情况。

可见，当桩100在配合杆145固定的位置处发生位移的时候，相应的配合杆145也会被桩100带动着发生位移，从而改变第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142的压力数据。例如，位移监测装置140设置有四个，且依次呈90°夹角地均匀分布在同一个圆周上，则该四个位移监测装置140呈90°夹角分布地协同工作时，能够通过收集各第一压力监测传感器502和第二压力监测传感器503的压力数据，并结合各位移监测装置140在桩100上安装的方向位置，实现判断出桩100在相应方向上的位移。

如图4和图5所示，并结合参照图1至图3，上述港口桩基模态监测设备，在一些实施例中，密闭空间中安装有倾斜监测装置150，倾斜监测装置150设置有第一阵列式光敏传感器组151，第一阵列式光敏传感器组151设置有呈阵列式排布的至少两圈光敏传感器。

可以具体地，第一阵列式光敏传感器组150的每圈光敏传感器均匀分布在同一个圆周上，该圆周的中心轴线与贴合套110的中心轴线重合。

可以进一步地，第一壳体1安装有安装套153，第一阵列式光敏传感器组150安装在安装套153上，从而便于第一阵列式光敏传感器组150的封闭安装。

可以具体地，第一壳体1的侧壁上开设有安装孔。安装套153设置为横向的筒状，其内端开口并连接在安装孔处，外端设置有封闭外端面。安装套153与第一壳体1连通连接。安装套153设置为圆筒。

可以进一步地，倾斜监测装置150设置有第一激光源152，用于配合第一阵列式光敏传感器组150使用。第一激光源152安装在贴合套110上。

可以具体地，第一激光源152安装在贴合套110的外壁上，即，第一激光源152设置在贴合套110与第一壳体1之间。

第一阵列式光敏传感器组151和第一激光源152均与边缘计算机4电性连接。

如图3所示，并结合参照图1和图2，在一些实施例中，港口桩基模态监测设备设置有连接装置2，连接装置2包括连接套筒210、第二阵列式光敏传感器组220和环形光敏传感器组230，连接套筒210的一端与第一壳体1相连接，用于套设在桩100的外侧；第二阵列式光敏传感器组220设置在连接套筒210的底部，并呈阵列设置有至少两圈光敏传感器；环形光敏传感器组230设置有至少两个，并分别设置在连接套筒210的内壁的不同高度位置处。

可以具体地，连接套筒210设置为竖向管，例如圆管。

连接套筒210连接在第一壳体1一侧端面的开孔处，并与第一壳体1连通连接，使得桩100能够穿过连接套筒210和第一壳体1。

连接套筒210的中心轴线与第一壳体1的中心轴线重合，以保证二者连接结构的平衡稳定性。

第二阵列式光敏传感器组220的每圈光敏传感器均匀分布在同一个圆周上，该圆周的竖向中心轴线与贴合套110的竖向中心轴线重合。

环形光敏传感器组230的竖向中心轴线与贴合套110的竖向中心轴线重合。

其中，如果第一阵列式光敏传感器组151、第二阵列式光敏传感器组220仅设置有一圈阵列分布的光敏传感器，环形光敏传感器组230仅设置有一个，则仅能根据光敏传感器是否接收到光信号来判断桩100是否发生例如偏移的变化；而如果第一阵列式光敏传感器组151、第二阵列式光敏传感器组220设置有两圈阵列分布的光敏传感器，环形光敏传感器组230设置有两个，则可以根据是哪一圈光敏传感器或哪一个环形光敏传感器组230接收到光信号来判断桩100的例如偏移的变化量，使其对桩100是否发生例如偏移的变化判断更加直接和准确，并且便于获得例如偏移的变化量。

可以进一步地，连接装置2设置有第二激光源240，用于配合第二阵列式光敏传感器组220和环形光敏传感器组230使用。第二激光源240设置在连接套筒210上，例如，第二激光源240安装在连接套筒210的顶部。

第二阵列式光敏传感器组220、环形光敏传感器组230和第二激光源240均与边缘计算机4电性连接。

可以进一步地，连接套筒210设置有加强板211，加强板211设置在连接套筒210的外侧，从而保证连接装置2的强度。

可以具体地，加强板211设置为竖向板，例如矩形板。加强板211的板面与连接套筒210的竖向中心轴线平行。加强板211与连接套筒210的外壁连接。

如图1和图6所示，并结合参照图2和图3，在一些实施例中，上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备设置有第二壳体3，第二壳体3设置为筒状，用于套设在桩100的外部，并与连接套筒210的另一端相连接；第二壳体3内拆卸安装有单元监测装置310，单元监测装置310用于检测温度、湿度和振动情况中的一种或多种，用于监测桩100的温度、湿度和振动情况中的一种或多种模态；单元监测装置310与边缘计算机4电性连接。

可以具体地，第二壳体3设置为竖向管，例如圆管。第二壳体3与连接套筒210连接的一端开口，使得第二壳体3与连接套筒210连通，使得桩100能够穿过第二壳体3、连接套筒210和第一壳体1。

第二壳体3、连接套筒210和第一壳体1的竖向中心轴线重合，使得三者依次连接的整体结构平衡稳定。

可以进一步地，第二壳体3设置有呈阵列式分布的单元配合座320，单元监测装置310安装在单元配合座320上，从而便于单元监测装置310的安装。

可以具体地，单元配合座320设置为竖向管，例如圆管。

第二壳体3与连接套筒210连接的一端设置有环形的端面，例如圆环形的端面。单元监测装置310可以方便地安装在该端面上。例如，单元配合座320的一端连接在该端面上，单元监测装置310安装在单元配合座320上。

如图2和图6所示，可以进一步地，单元监测装置310设置有插接座311，插接座311与单元配合座320插接安装。

可以具体地，插接座311设置为竖向柱，例如圆柱，其外壁上可以设置有环形的台阶面，使其下部的外径小于上部的外径，其下部插入连接在单元配合座320的管状结构内。

可以进一步地，插接座311上设置有传感器单元317，传感器单元317设置为温度传感器、湿度传感器、振动传感器或光敏传感器中的一种或者多种。

可以具体地，插接座311设置有多个，分别用于安装温度传感器、湿度传感器、振动传感器或光敏传感器中的一种或者多种。

单元配合座320设置有多个，分别用于插接安装插接座311。多个单元配合座320均匀分布在桩100的外侧的同一个圆周上，该圆周的竖向中心轴线与桩贴合套110的中心轴线重合。

可以进一步地，插接座311上转动安装有螺套312，螺套312与单元配合座320螺纹连接，即，螺套312和单元配合座320分别设置有配合的螺纹结构，且二者螺纹连接，使得插接座311和单元配合座320通过螺套312牢固连接。

可以具体地，螺套312设置为竖向管，其内壁上设置有内螺纹，单元配合座320的外壁上设置有外螺纹。

螺套312的内径大于插接座311的外壁上台阶面以下部分的外径，即，密封套350间隙配合地套设在插接座311的下部外侧，使得螺套312能够在插接座311外侧转动，从而通过旋转螺纹连接在单元配合座320上。

上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，在一些实施例中，单元监测装置310设置有限位装置340，限位装置340用于防止单元监测装置310松动。

可以进一步地，限位装置340包括卡紧柄341，卡紧柄341与插接座311铰接安装，使得卡紧柄341能够在竖直平面内旋转。

可以进一步地，卡紧柄341与插接座311之间设置有复位弹簧342。

可以进一步地，卡紧柄341上设置有拉柄343，拉柄343与卡紧柄341一体成型连接，并用于手动改变卡紧柄341的旋转位置。

可以进一步地，螺套312上设置有定位片318，定位片318与螺套312一体成型连接，并用于与卡紧柄341卡合连接。

可以具体地，定位片318设置为螺套312的外壁上的竖向凸起板。当不通过拉柄343抬起卡紧柄341时，卡紧柄341挡在定位片318的一侧，卡紧柄341的侧面与定位片318的侧面可以接触，用于阻挡螺套312旋转。当通过拉柄343抬起卡紧柄341时，卡紧柄341不再挡在定位片318的一侧，此时可以旋转螺套312，并且此时复位弹簧342处于拉伸状态，其收缩力趋于拉动卡紧柄341重新复位至定位片318的一侧位置处。

上述港口桩基模态监测设备，在一些实施例中，螺套312与插接座311接触处设置有密封套350。

可以具体地，密封套350设置为竖向管，例如圆管。

可以进一步地，密封套350上设置有嵌入式的密封环351，密封环351嵌入插接座311的内部。

可以具体地，密封环351设置为圆环。密封套350的外壁上设置有环形的凹槽，密封环351嵌入安装在该凹槽内，从而通过密封套350和密封环对螺套312的上端起到密封作用。

例如，插接座311的外壁上台阶面的水平部分平面上开设有环形的凹槽，密封套350由下至上地套设在插接座311的外部，且使得密封环351嵌入到该凹槽内；然后再将螺套312由下至上地套设在插接座311的外部，使得密封套350位于螺套312的上方，对螺套312的顶部起到密封作用。密封套350的底面可以与螺套312的顶面接触。

可以进一步地，密封环351与密封套350一体成型连接。

如图1所示，可以进一步地，单元配合座320上开设有一对防呆配合槽321，防呆配合槽321沿单元配合座320的轴向呈夹角，该夹角大于0°且小于90°。例如，单元配合座320的边缘处开设有一对防呆配合槽321，防呆配合槽321沿单元配合座320的轴向呈60°夹角；插接座311上设置有防呆滑块313，防呆滑块313与防呆配合槽321滑动插接。

可以具体地，防呆配合槽321设置为竖向凹槽，例如矩形槽。每对防呆配合槽321的竖向中间对称面之间的夹角为60°。

防呆滑块313设置为矩形块，其滑动设置在防呆配合槽321内。

可以进一步地，防呆滑块313与插接座311一体成型连接。

可以进一步地，防呆滑块313设置有一对电极314，例如，防呆滑块313的底部设置有一对电极314，电极314连接单元配合座320内的供电端。

如图6所示，可以进一步地，插接座311上设置有按钮315，单元监测装置310设置有指示灯319，电极314通过按钮315连通指示灯319，用于指示单元监测装置310是否插接到位。

可见，单元监测装置310具有不同的型号，每一种型号的单元监测装置310上的传感器单元317所具有的传感器种类不同，从而可以根据需要监测数据的需要来选用不同的单元监测装置310，方便进行快速管理，避免采集不必要的数据或者需要对设备重新改造连接其他外置传感器才能够满足监测的需要。

如图1、图2和图6所示，该单元监测装置310使用方便，使用时选择号相应型号的单元监测装置310，然后只需要将拉柄343拉起，带动卡紧柄341抬起，使得卡紧柄341不再挡在定位片318的一侧；然后根据防呆配合槽321和防呆滑块313的滑动配合位置，将插接座311插入单元配合座320内，随后在指示灯319亮起后即可判断插入就位；再将螺套312通过螺纹连接单元配合座320，从而将插接座311固定在单元配合座320上；然后再松开拉柄343，使得卡紧柄341在复位弹簧342的收缩力作用下重新复位至定位片318的一侧位置处，进而卡紧柄341挡在定位片318的一侧，避免螺套312旋转，保持插接座311固定连接在单元配合座320上，从而完成单元监测装置310的快速固定，并且在单元监测装置310固定完成后，可以根据需要利用按钮315关闭指示灯319的显示来节省用电。

如图2所示，上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，在一些实施例中，桩100的内部设置有钢筋计101和轴力计102中的一种或两种；钢筋计101和轴力计102中的一种或两种与边缘计算机4电性连接。

边缘计算机4接收位移监测装置140中例如第一压力监测传感器141和第二压力监测传感器142、倾斜监测装置150、第一阵列式光敏传感器组151、单元监测装置310、第二阵列式光敏传感器组220、环形光敏传感器组230、钢筋计101和轴力计102中的一种或多种发送的数据，并对数据进行预处理，且将预处理后的数据通过通讯模块5发送至远程控制中心。

可以具体地，边缘计算机4采用嵌入式计算机或者工控机。

可以具体地，第一阵列式光敏传感器组151中的每一个光敏传感器均在边缘计算机4内设置有一个独立的编号，并且对应一个相应的偏转数据；当相应的光敏传感器接收到由第一激光源152发出的激光信号时，边缘计算机4通过读取该光敏传感器所对应的偏转数据来判断桩100的偏转数据，从而实现对桩100偏转状况的监测。

可以具体地，第二阵列式光敏传感器组220和环形光敏传感器组230中的每一个光敏传感器均在边缘计算机4内设置有一个独立的编号，并且对应一个固定的偏转数据信息；当相应的光敏传感器接收到由第二激光源240发出的激光信号时，边缘计算机4通过读取该光敏传感器所对应的偏转信号来判断桩100的偏转状况，从而实现对桩100偏转状况的监测；此外，第二阵列式光敏传感器组220、环形光敏传感器组230和第二激光源240能够配合监测连接装置3是否发生弯曲形变，从而有效地及时向维护人员汇报连接装置2的弯曲形变状况，避免因连接装置2造成的弯曲形变影响位移监测装置140和倾斜监测装置150的正常工作。

可以进一步地，边缘计算机4安装在第二壳体3内。

可以进一步地，第一壳体1连接在连接套筒210的顶端，即，第一壳体1的底面与连接套筒210的顶端连接。

可以进一步地，第二壳体3连接在连接套筒210的底端，即，第二壳体3的顶面与连接套筒210的底端连接。例如，第二壳体3的顶端设置有端面，该端面与连接连接套筒210的底端连接。第二壳体3用于套设在桩100的底部外侧。

如图6所示，可以进一步地，插接座311设置有信号对接座316和信号配合座，例如，插接座311的底部设置有信号对接座316和信号配合座，信号配合座与信号对接座316插接连接，并与边缘计算机4信号连接；传感器单元317与信号对接座316信号连接。

如图1和图2所示，上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，在一些实施例中，桩100的顶部安装有顶部定位模块103，底部安装有底部定位模块104，顶部定位模块103和底部定位模块104分别与边缘计算机4电性连接。

顶部定位模块103和底部定位模块104可以采用北斗或GPS定位模块，从而能够与北斗系统或GPS系统建立通讯并确定自身所在点位的空间坐标，并利用这两个点位的空间坐标确定出两个点位所在直线的斜率；底部定位模块104的位置可以默认为不会随着桩100的变形和位移发生变化，当然实际计算时如果底部定位模块104的坐标发生了明显的变化也会将该变化计算进入，因此所计算的直线斜率变化能够对应的反应桩100的倾斜程度的变化；顶部定位模块103的空间坐标相对于底部GPS模块104空间坐标的变化也能够反应桩100在相应监测点位的位移状况，从而能够用来辅助校对倾斜监测装置140和位移监测装置150的监测数据；此外，由于不同桩100上的顶部定位模块103和底部定位模块104都能够标示在同一个坐标系内，因此也能够更加直观的确定出相邻两个桩100之间的相对位置变化关系，从而为远程控制中心后续预测需要多个桩100协同作业的场景提供相应的模型数据，方便分析预测多个桩100协同作业时的桩100变化情况。

如图3所示，可以进一步地，上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备设置有显示器6，显示器6与边缘计算机4电性连接，用于显示边缘计算机4的工作状态和数据处理结果。

可以进一步地，显示器6安装在第一壳体1上。

可以进一步地，通讯模块5设置为Wifi模块或者5G通信模块。

如图3所示，可以进一步地，上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备设置有内置电源7，用于向边缘计算机4供电。

可以进一步地，内置电源7设置在第二壳体3内。

如图3所示，可以具体地，第二壳体3上安装有报警器8，用于接收预警信号进行报警。

传感器单元317、第一压力监测传感器151、第二压力监测传感器152、光敏传感器、顶部定位模块103、底部定位模块104和通讯模块5均可以采用现有技术产品。

上述基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法，在一些实施例中，

步骤S1中，安装港口桩基模态监测装置时，可以安装温度传感器、湿度传感器、振动传感器或光敏传感器中的一种或者多种，可以将边缘计算机4与远程控制中心通过通讯模块5建立通讯，可以在远程控制中心内对边缘计算机4进行编号，并可以对边缘计算机4分配相应的专属数据存储空间。

步骤S2中，采集数据时，可以利用边缘计算机4通过钢筋计101采集桩100的内置的钢筋所受到的应力，可以利用边缘计算机4通过轴力计102采集桩100所受到的轴力；

可以利用边缘计算机4采集温度传感器、湿度传感器、振动传感器和光敏传感器中的一种或多种所传送的数据；

可以利用边缘计算机4记录采集到的数据。

步骤S3中，得出模态数据时，可以利用边缘计算机4将采集到的钢筋所受到的应力数据和轴力数据进行汇总，可以利用边缘计算机4将采集到的温度传感器、湿度传感器、振动传感器和光敏传感器中的一种或多种所传送的数据进行汇总，然后可以利用边缘计算机4内安装的算法程序筛选去除明显噪点数据，并可以合并在预设时间内未变化的相同数据，从而将需要后续处理的数据量进行精简；再通过钢筋所受到的应力数据结合钢筋的横截面积、弹性模块和长度数据计算出钢筋产生的应变数据；再将精简和上述处理后的数据通过通讯模块5发送至远程控制中心。

步骤S4中，模态数据应用时，可以通过远程控制中心利用接收到的桩200在记录时间段内随时间变化的位移监测装置、倾斜监测装置150、温度传感器、湿度传感器、振动传感器和光敏传感器中的一种或多种所传送的数据，再结合桩100中内置的钢筋的横截面积、弹性模块和长度中的一种或多种参数，利用边缘计算机4内安装的处理模型程序预测桩100在未来的状况变化趋势，进而对桩100再未来可能发生的问题进行预警，便于维护人员进行及时的检查维护，避免恶性事故的发生。

上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (9)

1.一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，其特征在于，包括：

第一壳体，设置为管状，用于套设在桩的外部；

贴合套，设置为管状，并套设在所述第一壳体的内部，用于套设连接在所述桩的外部；

第一弹性隔离膜，设置为环形，并设置有上、下两个，且分别连接在所述第一壳体和所述贴合套的顶端之间及底端之间；

第二弹性隔离膜，设置为管状，并套设在所述第一壳体的内部及所述贴合套的外部，且与所述贴合套、所述第一弹性隔离膜及所述第一壳体组合构成密闭空间；

位移监测装置和倾斜监测装置，其中的一种或两种安装在所述密闭空间中，分别用于监测所述桩的位移状态和数据及倾斜状态和数据；

边缘计算机，与所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种连接，接收所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种发送的数据，并对所述数据进行预处理；

通讯模块，用于将所述边缘计算机预处理后的所述数据发送至远程控制中心；所述远程控制中心将采集到的位移数据和倾斜数据中的一种或两种进行汇总，并结合所述桩中内置的钢筋的截面积、弹性模量和长度中的一种或多种参数得出所述钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据；

所述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备设置有连接装置，所述连接装置包括：

连接套筒，其一端与所述第一壳体相连接，用于套设在所述桩的外侧；

第二阵列式光敏传感器组，设置在所述连接套筒的底部，并呈阵列设置有至少两圈光敏传感器；

环形光敏传感器组，设置有至少两个，并分别设置在所述连接套筒的内壁的不同高度位置处；

所述连接装置设置有第二激光源，所述第二激光源设置在所述连接套筒上；

所述第二阵列式光敏传感器组、所述环形光敏传感器组和所述第二激光源均与所述边缘计算机连接；

所述连接套筒设置有加强板，所述加强板设置在所述连接套筒的外侧；

所述基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备设置有第二壳体，所述第二壳体设置为筒状，用于套设在桩的外部，并与所述连接套筒的另一端相连接；所述第二壳体内拆卸安装有单元监测装置，所述单元监测装置用于检测温度、湿度和振动情况中的一种或多种；所述单元监测装置与所述边缘计算机连接。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，其特征在于，所述密闭空间中安装有位移监测装置，所述密闭空间的侧壁上开设有位移监测孔，所述位移监测孔连接所述贴合套的内侧；所述位移监测装置设置有第一压力监测传感器和第二压力监测传感器中的一种或两种，所述第一压力监测传感器和所述第二压力监测传感器位于所述位移监测孔处；所述第一压力监测传感器通过第一挤压弹簧与所述第一壳体的侧壁相连接，所述第二压力监测传感器通过第二挤压弹簧与所述第一壳体的顶部相连接；所述第一压力监测传感器和所述第二压力监测传感器均与所述边缘计算机连接；

所述位移监测装置设置有配合杆，所述第一压力监测传感器和所述第二压力监测传感器安装在所述配合杆上，且所述配合杆的端部穿过所述位移监测孔伸入到所述贴合套的内侧。

3.根据权利要求2所述的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，其特征在于，所述密闭空间中安装有所述倾斜监测装置，所述倾斜监测装置设置有第一阵列式光敏传感器组，所述第一阵列式光敏传感器组设置有呈阵列式排布的至少两圈光敏传感器；

所述第一壳体安装有安装套，所述第一阵列式光敏传感器组安装在所述安装套上；

所述倾斜监测装置设置有第一激光源，所述第一激光源安装在所述贴合套上；

所述第一阵列式光敏传感器组和所述第一激光源均与所述边缘计算机连接。

4.根据权利要求1所述的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，其特征在于， 所述第二壳体设置有呈阵列式分布的单元配合座，所述单元监测装置安装在所述单元配合座上；

所述单元监测装置设置有插接座，所述插接座与所述单元配合座插接安装；

所述插接座上设置有传感器单元，所述传感器单元设置为温度传感器、湿度传感器、振动传感器或光敏传感器中的一种或者多种；

所述插接座上转动安装有螺套，所述螺套与所述单元配合座螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，其特征在于，所述单元监测装置设置有限位装置，所述限位装置用于防止所述单元监测装置松动；

所述限位装置包括卡紧柄，所述卡紧柄与所述插接座铰接安装；

所述卡紧柄与所述插接座之间设置有复位弹簧；

所述卡紧柄上设置有拉柄，所述拉柄与所述卡紧柄一体成型连接，并用于手动改变所述卡紧柄的旋转位置；

所述螺套上设置有定位片，所述定位片与所述螺套一体成型连接，并用于与所述卡紧柄卡合连接。

6.根据权利要求5所述的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，其特征在于，所述螺套与所述插接座接触处设置有密封套；

所述密封套上设置有嵌入式的密封环，所述密封环嵌入所述插接座的内部；

所述密封环与所述密封套一体成型连接；

所述单元配合座的边缘处开设有一对防呆配合槽，所述防呆配合槽沿所述单元配合座的轴向呈60°夹角；所述插接座上设置有防呆滑块，所述防呆滑块与所述防呆配合槽滑动插接；

所述防呆滑块与所述插接座一体成型连接；

所述防呆滑块的底部设置有一对电极，所述电极连接所述单元配合座内的供电端；

所述插接座上设置有按钮，所述单元监测装置设置有指示灯，所述电极通过所述按钮连通所述指示灯，用于指示所述单元监测装置是否插接到位。

7.根据权利要求6所述的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，其特征在于，所述桩的内部设置有钢筋计和轴力计中的一种或两种；所述钢筋计和所述轴力计中的一种或两种与所述边缘计算机连接；

所述边缘计算机接收所述钢筋计和轴力计中的一种或多种发送的数据，并对所述数据进行预处理，且将预处理后的所述数据通过所述通讯模块发送至远程控制中心；

所述边缘计算机安装在所述第二壳体内；

所述第一壳体连接在所述连接套筒的顶端；

所述第二壳体连接在所述连接套筒的底端，用于套设在所述桩的底部外侧；

所述插接座的底部设置有信号对接座和信号配合座，所述信号配合座与所述信号对接座插接连接，并与所述边缘计算机信号连接；所述传感器单元与所述信号对接座信号连接。

8.根据权利要求7所述的基于边缘计算机的港口桩基模态监测设备，其特征在于，所述桩的顶部安装有顶部定位模块，底部安装有底部定位模块；所述顶部定位模块和所述底部定位模块分别与所述边缘计算机连接；

所述港口桩基模态监测设备设置有显示器，所述显示器与所述边缘计算机连接，用于显示所述边缘计算机的工作状态和数据处理结果；

所述显示器安装在所述第一壳体上；

所述通讯模块设置为Wifi模块或者5G通信模块；

所述港口桩基模态监测设备设置有内置电源，用于向所述边缘计算机供电；

所述内置电源设置在所述第二壳体内。

9.一种基于边缘计算机的港口桩基模态监测方法，其特征在于，采用如权利要求1-8中任一项所述的基于边缘计算机的港口桩基模态监测装置，包括以下步骤：

步骤S1、安装港口桩基模态监测装置：将所述第一壳体和所述贴合套套设连接在待监测的所述桩的外部，使得所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种位于所述桩的监测点位处；

步骤S2、采集数据：通过所述边缘计算机采集所述位移监测装置和所述倾斜监测装置中的一种或两种监测所述桩在所述监测点位处的位移数据和倾斜数据中的一种或两种，并将所述位移数据和所述倾斜数据中的一种或两种发送至远程控制中心；

步骤S3、得出模态数据：所述远程控制中心将采集到的所述位移数据和所述倾斜数据中的一种或两种进行汇总，并结合所述桩中内置的钢筋的截面积、弹性模量和长度中的一种或多种参数得出所述钢筋产生的位移、倾斜和形变中的一种或多种模态数据。