CN111896048A - 一种建筑结构健康实时监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑结构健康实时监测系统，属于建筑结构安全监测技术领域，包括依次连接位移形变监测子系统、数据传输模块、中央处理单元和数据处理中心；所述建筑结构的每一层楼安装有所述的位移形变监测子系统，位移形变监测子系统包括线性位移传感器、形变监测仪和加速度计，线性位移传感器、形变监测仪和加速度计分别通过数据传输模块传输数据；所述建筑结构上还设有用于监测其整体倾斜度的测斜仪，测斜仪通过数据传输模块向中央处理单元传输数据。本发明中，通过在建筑结构的每一层楼上安装位移形变监测子系统，在监测的过程当中，能够准确、及时的对每个楼层进行监测以及定位，工作人员能够及时的采取对应的补救措施。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构安全监测技术领域，尤其涉及一种建筑结构健康实时监测系统。
背景技术
随着经济的快速发展，人民生活水平的大幅提高，土木工程建筑在城市发展中变得越来越重要，而土木工程建筑过程中，为了保证建筑的安全性，利用土木工程建筑监测系统从软件和硬件两方面对建筑物进行监测，能通过对建筑的监测确保建筑施工顺利、可靠的进行。
申请号为CN201420489831.5的专利，公开了一种土木工程建筑监测系统，包括中央处理器，所述中央处理器分别与施工前监测子系统、施工时监测子系统以及施工后监测子系统的各个模块电性连接；施工前监测子系统包括地质数据采集模块、基坑监测模块、围护结构监测模块；施工时监测子系统包括沉降监测模块、倾斜监测模块以及地下管线监测模块；施工后监测子系统包括建筑内应力监测模块、周边环境数据采集模块以及评估分析模块，本发明提供一种在施工前、施工过程中、施工后三个阶段全方位的监测建筑物变化情况，并将监测数据整理反馈给中央处理器，在遇到异常情况时及时采取应对措施的土木工程建筑监测系统。在上述公开的方案中国，并未公开对建筑结构进行位移与形变如何进行监测，导致其监测的结果不全，仍然存在监测数据的漏洞；
申请号为CN201420489831.5的专利，公开一种基于北斗卫星的超高层建筑物变形监测系统，包括现有的北斗卫星，在超高层建筑物上安装有至少两个以上的监测基站，并在超高层建筑物附近的相对无沉降区设置至少两个以上的基准站，所述的监测基站与基准站均设置有能够接收北斗卫星的定位信号的北斗卫星模块，所述的监测基站与基准站通过无线信号发射系统将定位信号传输给终端服务系统。本实用新型不仅能对超高层建筑物的变形实现长期、实时、自动化的监测，而且还能对监测数据进行自动处理、分析和预警，对于防止超高层建筑物由于超范围变形而导致的事故具有重要意义。虽然上述公开的专利中，能够对建筑结构的形变以及相对位移进行监测，但是由于公开的监测系统中，不能对每一个楼层进行监测，只能整体的监测到期形变的相关数据，并不能对具体发生形变的楼层进行定位，不便与相关人员查找和才去对应的补救措施。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供了一种建筑结构健康实时监测系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种建筑结构健康实时监测系统，包括依次连接位移形变监测子系统、数据传输模块、中央处理单元和数据处理中心；
所述建筑结构的每一层楼分别安装有所述的位移形变监测子系统，位移形变监测子系统包括线性位移传感器、形变监测仪和加速度计，线性位移传感器、形变监测仪和加速度计分别通过数据传输模块传输数据；
所述建筑结构上还设有用于监测其整体倾斜度的测斜仪，测斜仪通过数据传输模块向中央处理单元传输数据。
进一步的，还包括设于建筑结构顶部的环境监测系统。
进一步的，所述环境监测系统包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，温度传感器、湿度传感器和风速传感器分别通过数据传输模块向中央处理单元传输数据。
进一步的，还包括设于建筑结构底部的土壤压力传感器、振动监测仪和应变式传感器。
进一步的，还包括设于建筑结构顶部的GPS模块。
进一步的，所述中央处理单元还连接有报警装置。
进一步的，所述报警装置包括手机、扩音器和平板电脑。报警装置用于当建筑结构出现安全隐患是发出警报声，通知相关人员采取对应的措置。
进一步的，所述中央处理单元还连接有云计算平台。
进一步的，所述数据传输模块为无线路由器组。
进一步的，所述建筑结构的每层楼上的位移形变监测子系统设有独立的ID。
本发明的有益效果在于：
1、本发明中，通过在建筑结构的每层楼上安装位移监测子系统，通过位移形变监测子系统中的线性位移传感器安装在建筑结构中，监测建筑结构内部结构进行相对位移的变化情况进行监测，通过形变监测仪对每层楼的形变情况进行监测，以及加速度计监测建筑结构的变形振动加速度的大小；当发生位移、形变等不安全信息时，能够准确的定位到每一层楼，便于相关人员监测并及时采取相应的措施。
2、本发明中，通过测斜仪监测整体建筑结构的倾斜程度，然后配合位移形变监测子系统，能够及时的发现出现安全隐患的楼层，且根据其两者的数据，能够计算出出现安全隐患楼层的主、次要，便于相关人员采取对应的急救措施。
附图说明
图1是本发明系统结构组成图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于。
如图1所示，一种建筑结构健康实时监测系统，包括依次连接位移形变监测子系统、数据传输模块、中央处理单元和数据处理中心；
所述建筑结构的每一层楼分别安装有所述的位移形变监测子系统，位移形变监测子系统包括线性位移传感器、形变监测仪和加速度计，线性位移传感器、形变监测仪和加速度计分别通过数据传输模块传输数据；
所述建筑结构上还设有用于监测其整体倾斜度的测斜仪，测斜仪通过数据传输模块向中央处理单元传输数据。
本实施例的工作原理为：在建筑结构的每一层楼上安装位移形变监测子系统，通过位移形变监测子系统中安装于建筑结构内部的线性位移传感器监测内部结构之间的相对位移量，判断建筑结构的内部的相对位移数据，通过形变监测仪对每一层楼的形变数据进行监测计，加速度计监测建筑结构的变形振动加速度的大小；同时通过测斜仪监测整体建筑结构的倾斜程度，然后配合位移形变监测子系统，能够及时的发现出现安全隐患的楼层；最后通过数据传输模块将相对位移数据、形变数据以及测斜仪监测的数据传输给中央处理单元处理后，在通过数据处理中心进行计算，能够准确、及时的发现出现安全隐患的楼层以及且根据其位移形变监测子系统和测斜仪两者监测的数据，能够计算出现安全隐患楼层的主、次要，便于相关人员采取对应的急救措施。
实施例2：
如图1所示，一种建筑结构健康实时监测系统，包括依次连接位移形变监测子系统、数据传输模块、中央处理单元和数据处理中心；
所述建筑结构的每一层安装有所述的位移形变监测子系统，位移形变监测子系统包括线性位移传感器、形变监测仪和加速度计，线性位移传感器、形变监测仪和加速度计分别通过数据传输模块传输数据；
所述建筑结构上还设有用于监测其整体倾斜度的测斜仪，测斜仪通过数据传输模块向中央处理单元传输数据。
还包括设于建筑结构顶部的环境监测系统。
所述环境监测系统包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，温度传感器、湿度传感器和风速传感器分别通过数据传输模块向中央处理单元传输数据。环境监测系统中的温度传感器、湿度传感器和风速传感器能够对建筑结构所处环境的温度、湿度和风速的大小进行实时的监测。
还包括设于建筑结构底部的土壤压力传感器、振动监测仪和应变式传感器。土壤压力传感器用于监测建筑机构作用于水平面的平面的应力；振动监测仪用于监测建筑结构的振动大小与频率；应变式传感器用于测量物体受力变形所产生的应变。
还包括设于建筑结构顶部的GPS模块。GPS模块，用于采集建筑结构的三维坐标数据发送到数据处理中心当中，结合线性位移传感器、形变监测仪来判断出出现安全隐患的楼层。
所述中央处理单元还连接有报警装置。
所述报警装置包括手机、扩音器和平板电脑。报警装置中的手机、扩音器以及平板电脑这些移动的客户端，用于当建筑结构出现安全隐患是发出警报声，及时通知相关人员采取对应的措置。
所述中央处理单元还连接有云计算平台。云平台用于存储监测的数据，拓展监测系统与外部的连接方式。
所述数据传输模块为无线路由器组。由多个路由器组成路由器组，形成一个完整的无线网络传输路径。
所述建筑结构的每层楼上的位移形变监测子系统设有独立的ID。位移形变监测子系统添加自己的独立的ID，便于识别和寻找出现安全隐患的楼层。
本实施例与实施例1的工作原理相同。
Claims (10)
1.一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：包括依次连接位移形变监测子系统、数据传输模块、中央处理单元和数据处理中心；
所述建筑结构的每一层楼分别安装有所述的位移形变监测子系统，位移形变监测子系统包括线性位移传感器、形变监测仪和加速度计，线性位移传感器、形变监测仪和加速度计分别通过数据传输模块传输数据；
所述建筑结构上还设有用于监测其整体倾斜度的测斜仪，测斜仪通过数据传输模块向中央处理单元传输数据。
2.根据权利要求1所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：还包括设于建筑结构顶部的环境监测系统。
3.根据权利要求2所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：所述环境监测系统包括温度传感器、湿度传感器和风速传感器，温度传感器、湿度传感器和风速传感器分别通过数据传输模块向中央处理单元传输数据。
4.根据权利要求1所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：还包括设于建筑结构底部的土壤压力传感器、振动监测仪和应变式传感器。
5.根据权利要求1所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：还包括设于建筑结构顶部的GPS模块。
6.根据权利要求1所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：所述中央处理单元还连接有报警装置。
7.根据权利要求6所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：所述报警装置包括手机、扩音器和平板电脑。
8.根据权利要求1所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：所述中央处理单元还连接有云计算平台。
9.根据权利要求1所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：所述数据传输模块为无线路由器组。
10.根据权利要求1所述的一种建筑结构健康实时监测系统，其特征在于：所述建筑结构的每层楼上的位移形变监测子系统设有独立的ID。
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