CN102967401A - 老旧结构超载实时安全监控、报警系统 - Google Patents

老旧结构超载实时安全监控、报警系统 Download PDF

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本发明涉及一种老旧结构超载实时安全监控、报警系统,属于结构安全监控领域。其通过在老旧结构的最不利受力位置安装应力传感器,应力传感器与终端计算机连接。应力传感器数据信息通过专线传输、无线传输、低压电力线载波传输以及网络传输等监控系统与监控中心终端计算机和管理中心终端计算机进行数据传输。终端计算机屏幕上显示应力传感器模拟信号板的报警号码灯与每一个应力传感器一一对应,来实时监控带地下的露天广场等场所的局部动荷载和静荷载承载力的变化情况,防止超载造成垮塌事件。当所监控的场所局部承载力达到极限荷载值的0.8~0.9时,系统就发出报警信号,应力传感器模拟信号板的对应报警号码灯就开始闪烁,并发出鸣叫报警。

Description

老旧结构超载实时安全监控、报警系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种老旧结构超载实时安全监控、报警系统,该系统具有智能监控、报警的功能,属于结构安全监控领域。
背景技术 [0002]目前,很多城市的带地下的露天广场(同时也包括如体育场看台、剧场看台、大型会议室等)大多已进入“老龄化”时代,由于带地下的露天广场等场所人员聚集众多、大型货车经常驶入、货物经常扎堆堆积过多等局部超载现象,结构经常处于不确定的动荷载和静荷载状态,随着结构年龄的增长,结构的承载能力在逐渐衰减,为了防止动荷载和静荷载给结构带来的突变荷载,这就需要有一个实时监控报警系统,防止结构局部超载造成垮塌事件。
发明内容
[0003] 为了防止老旧结构超载造成垮塌事件,本发明提出了一种老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其通过在结构的最不利受力位置安装应力传感器,应力传感器与终端计算机连接,终端计算机屏幕上显示应力传感器模拟信号板的报警号码灯与每一个应力传感器一一对应,来实时监控带地下的露天广场等场所的局部动荷载和静荷载承载力的变化情况,防止超载造成垮塌事件。当所监控的场所局部承载力达到极限荷载值的O. 8〜O. 9时,系统就发出报警信号,应力传感器模拟信号板的对应报警号码灯就开始闪烁,并发出鸣叫报警。
[0004] 本发明的技术方案如下:
[0005] 一种老旧结构超载实时安全监控、报警系统,包括梁、柱、板以及应力传感器,在老旧结构的梁、柱、板的最不利受力位置安装有应力传感器,应力传感器通过下行信道与采集器和/或集中器连接,采集器和/或集中器通过上行信道与监控场所计算机相连。
[0006] 进一步地,所述的最不利受力位置为梁的中部以及柱、板的中心位置处,每处至少布置一个应力传感器;
[0007] 进一步地,所述的监控场所计算机为监控中心计算机以及管理中心计算机。
[0008] 进一步地,所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其在监控场所计算机屏幕上显示有应力传感器模拟信号板,模拟信号板的每个报警号码灯与应力传感器一一对应;当监控场所应力传感器监测到的老旧结构梁、柱或板的承载力达到其极限荷载值的O. 8〜O. 9时,所述系统发出报警信号,其应力传感器模拟信号板的对应报警号码灯开始闪烁,并发出鸣叫报警。
[0009] 进一步地,所述的监控场所划分为若干个区,每个区的梁、柱、板布置有若干个应力传感器,每个区的每个应力传感器都与应力传感器模拟信号板的报警号码灯对应。
[0010] 其中,所述的应力传感器信号数据采用专线传输监控系统,其以专用线路为载体,进行应力传感器信号数据信息传输,并由管理中心计算机统一管理,所述信号数据信息存储在集中器中,管理中心计算机可随时监控报警及定时查询数据;所述专用线路采用RS485总线、M-BUS总线或Lonworks总线进行数据传输。
[0011] 或者,所述的应力传感器信号数据采用无线传输监控系统,其以无线媒介为载体,进行应力传感器信号数据信息传输,所述信号数据信息存储在集中器中,管理中心计算机可随时监控报警及定时查询数据。
[0012] 或者,所述的应力传感器信号数据采用低压电力线载波传输监控系统,其以低压电力线为载体,进行应力传感器数据信息传输,所述低压电力线载波传输监控系统下行信道用电力线作为数据传输介质,上行信道使用移动互联网传输监控数据,所述监控数据存储在集中器中,管理中心计算机可随时监控报警及定时查询数据;所述低压电力线载波传输监控的系统,其监控场所安装有两台变压器,集中器安装在各自变压器的供电回路上。
[0013] 或者,所述的应力传感器信号数据采用网络传输监控系统,其以有线网络为载 体,进行数据信息传输;所述网络传输监控系统为电视网、以太网或城域网。
[0014] 或者,所述的监控场所计算机采用自动互投的双路电源供电,并配置有不停电的电源UPS装置,当市电断电时,能自动转换到备用电源;当市电恢复时,能自动转换到市电供电状态。
[0015] 有益效果:
[0016] 该系统能实时监控带地下的露天广场(同时也包括如体育场看台、剧场看台、大型会议室等)等场所的局部动荷载和静荷载承载力的变化情况,防止超载造成垮塌事件,具有防止老旧结构超载造成垮塌事件,预防结构破坏和保护人身安全的作用,具有明显的经济效益和社会效益,是一项非常实用的结构超载实时安全监控、报警技术。
附图说明
[0017] 图I为应力传感器放置位置示意图;
[0018] 图2为应力传感器报警模拟信号板(其中的①-⑧代表各个区的报警号码灯,而不是附图标记);
[0019] 图3为应力传感器信号传输结构原理图;
[0020] 图4为应力传感器信号数据专线传输监控系统;
[0021] 图5为应力传感器信号数据无线传输监控系统;
[0022] 图6为应力传感器数据信号低压电力线载波传输监控系统;
[0023] 图7为应力传感器信号网络传输监控系统。
[0024] 图中,I :梁;2 :柱;3 :板;4 :应力传感器;5 :模拟信号板;6 :报警号码灯;7 :监控中心计算机;8 :管理中心计算机;9 :集中器;10 :采集器。
具体实施方式
[0025] 如图1-7所示,本发明的具体实施方式如下:
[0026] 如图I所示,本发明的一种老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其提出了通过在结构的最不利受力位置,梁I中部、柱2、板3的中心位置等处布置应力传感器4,每处至少布置一个应力传感器4。当梁I、柱2、板3局部承载力达到极限荷载值的O. 8〜O. 9时(由于梁、板、柱各自的极限承载力不同,应力传感器4发出的信号也不同),对应的应力传感器计算机屏幕模拟信号板5的报警号码灯6就开始闪烁,并发出鸣叫报警。
[0027] 如图2所示,为了方便管理,在所监控的场所内划分出若干个区,如A区、B区、C区、D区……,每个区的梁I、板3、柱2布置若干个应力传感器4,每个区每个应力传感器4与应力传感器模拟信号板5的报警号码灯6 对应。
[0028] 应力传感器4发出的信息,通过下行信道传输给采集器10和/或集中器9,再通过上行信道传输给所监控场所监控中心计算机7及管理中心计算机8报警,即传输给主站报警。如图3所示。根据应力传感器4信号传输结构原理,可采用以下四种传输方式。
[0029] I)图4为应力传感器4信号数据专线传输监控系统,该系统以专用线路为载体,进行应力传感器信号数据信息传输的方式,通常可采用的有RS485总线,M-BUS 总线及Lonworks总线等进行数据传输,由管理中心计算机8统一管理。数据存储在集中器9中,管理中心计算机8可随时监控报警及定时查询数据。
[0030] 2)图5为应力传感器4信号数据信号无线传输监控系统,该系统以无线媒介为载体,进行应力传感器信号数据信息传输的方式。数据存储在集中器9中,管理中心计算机8可随时监控报警及定时查询数据。
[0031] 3)图6为应力传感器4数据信号低压电力线载波传输监控系统,该系统以低压电力线为载体,进行应力传感器数据信息传输的方式。该系统下行信道用电力线作为数据传输介质,上行信道可使用移动互联网传输监控数据。数据存储在集中器9中,管理中心计算机可随时监控报警及定时查询数据。采用应力传感器数据信号低压电力线载波传输监控的系统,应在监控场所安装具有两台变压器供电场合,集中器9安装在各自变压器的供电回路上。
[0032] 4)图7为应力传感器4数据信号网络传输监控系统,该系统以有线网络为载体,进行数据信息传输的方式。电视网与以太网可以使用光纤传输,城域网接入方式由工程具体情况确定
[0033] 本发明具体实施时需要注意以下问题:
[0034] 老旧结构超载实时安全监控、报警系统中的监控场所计算机采用自动互投的双路电源供电,应配置不停电的电源UPS装置。当市电断电时,应能自动转换到备用电源,当市电恢复时,应能自动转换到市电供电状态。
[0035] 以上是本发明的实施方式,本发明的具体实施不限于此。

Claims (10)

1. 一种老旧结构超载实时安全监控、报警系统,包括梁(I)、柱(2)、板(3)以及应力传感器(4),其特征在于:在老旧结构的梁(I)、柱(2)、板(3)的最不利受力位置安装有应力传感器(4),应力传感器(4)通过下行信道与采集器(10)和/或集中器(9)连接,采集器(10)和/或集中器(9)通过上行信道与监控场所计算机相连。
2.根据权利要求I所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:所述的最不利受力位置为梁(I)的中部以及柱(2)、板(3)的中心位置处,每处至少布置一个应力传感器⑷。
3.根据权利要求I或2所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:所述的监控场所计算机为监控中心计算机(7)以及管理中心计算机(8)。
4.根据权利要求3所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:在监控场所计算机屏幕上显示有应力传感器模拟信号板(5),模拟信号板(5)的每个报警号码灯(6)与应力传感器⑷一一对应;当监控场所应力传感器⑷监测到的老旧结构梁⑴、柱 (2)或板(3)的承载力达到其极限荷载值的O. 8〜O. 9时,所述系统发出报警信号,其应力传感器模拟信号板(5)的对应报警号码灯(6)开始闪烁,并发出鸣叫报警。
5.根据权利要求4所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:所述的监控场所划分为若干个区,每个区的梁(I)、柱(2)、板(3)布置有若干个应力传感器(4),每个区的每个应力传感器(4)都与应力传感器模拟信号板(5)的报警号码灯(6) 对应。
6.根据权利要求3所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:所述的应力传感器(4)信号数据采用专线传输监控系统,其以专用线路为载体,进行应力传感器信号数据信息传输,并由管理中心计算机(8)统一管理,所述信号数据信息存储在集中器(9)中,管理中心计算机(8)可随时监控报警及定时查询数据;所述专用线路采用RS485总线、M-BUS总线或Lonworks总线进行数据传输。
7.根据权利要求3所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:所述的应力传感器(4)信号数据采用无线传输监控系统,其以无线媒介为载体,进行应力传感器信号数据信息传输,所述信号数据信息存储在集中器(9)中,管理中心计算机(8)可随时监控报警及定时查询数据。
8.根据权利要求3所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:所述的应力传感器(4)信号数据采用低压电力线载波传输监控系统,其以低压电力线为载体,进行应力传感器数据信息传输,所述低压电力线载波传输监控系统下行信道用电力线作为数据传输介质,上行信道使用移动互联网传输监控数据,所述监控数据存储在集中器(9)中,管理中心计算机(8)可随时监控报警及定时查询数据;所述低压电力线载波传输监控的系统,其监控场所安装有两台变压器,集中器安装在各自变压器的供电回路上。
9.根据权利要求3所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:所述的应力传感器(4)信号数据采用网络传输监控系统,其以有线网络为载体,进行数据信息传输;所述网络传输监控系统为电视网、以太网或城域网。
10.根据权利要求I所述的老旧结构超载实时安全监控、报警系统,其特征在于:所述的监控场所计算机采用自动互投的双路电源供电,并配置有不停电的电源UPS装置,当市电断电时,能自动转换到备用电源;当市电恢复时,能自动转换到市电供电状态。
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