CN203133603U - 建筑结构健康监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑结构健康监测系统，包括监控计算机和多个监测单元，监测单元包括传感器单元、按键模块、控制器，控制器的输入端分别与传感器单元、按键模块相连，各个监测单元中的控制器的输出端与监控计算机相连，传感器单元采集建筑结构的建筑检测数据并输出给控制器，各个监测单元中的控制器将建筑检测数据分别发送给监控计算机，监控计算机根据各个监测单元发送的建筑检测数据评估生成建筑结构健康监测结果并输出。本实用新型具有检测准确可靠、数据检测实时、自动化程度高、使用方便、结构简单、成本低廉的优点。

Description

建筑结构健康监测系统

技术领域

本实用新型涉及建筑安全领域，具体涉及一种建筑结构健康监测系统。

背景技术

作为城市标志性建筑的建筑物与广大人民群众生活密切相关，且具有使用功能要求高、结构受力性能复杂等特点，因此其施工技术复杂、安全性能必须得到保障。重大建筑工程健康与安全的事故往往是由多方面的原因造成的，如施工阶段未进行施工监测或施工监测数据不可靠，施工过程安全性分析与控制不当，导致施工阶段缺陷；运营使用阶段火灾或地震等突发性灾害下结构失效，长期使用造成的累积损失或者结构使用不当等因素。

在工程实践中，传统的监测监控技术出现了一些问题，主要表现为：1、采集速度慢、精度差、误差较大，布线较为复杂。2、信号调制、数据接口、系统整合等技术性问题还有待进一步研究，以提高系统的工作效率和抗干扰能力，降低成本。3、如何在含噪声的环境中利用尽可能少的传感器获取全面、精确、灵敏的结构参数信息，并使所测结果具有良好的实用性和代表性。4、数据采集系统在实时性、自动化、智能化方面等有待进一步发展。5、已有的采集系统中，往往存在监测项目种类不足，而个别项目的规模又过于庞大等问题，尤其在数据的管理方面，海量数据的存储与处理还未得到有效解决。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种检测准确可靠、数据检测实时、自动化程度高、使用方便、结构简单、成本低廉的建筑结构健康监测系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种建筑结构健康监测系统，包括监控计算机和多个监测单元，所述监测单元包括传感器单元、按键模块、控制器，所述控制器的输入端分别与传感器单元、按键模块相连，各个监测单元中的控制器的输出端与监控计算机相连，所述传感器单元采集建筑结构的建筑检测数据并输出给控制器，各个监测单元中的控制器将建筑检测数据分别发送给监控计算机，所述监控计算机根据各个监测单元发送的建筑检测数据评估生成建筑结构健康监测结果并输出。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述传感器单元包括拉力传感器、压力传感器和湿度传感器，所述拉力传感器、压力传感器和湿度传感器分别与控制器的输入端。

所述监测单元还包括RS485通讯接口模块，所述控制器的输出端通过RS485通讯接口模块与监控计算机相连。

所述监测单元还包括网络接口模块，所述控制器的输出端通过网络接口模块与因特网相连。

本实用新型具有下述优点：本实用新型包括监控计算机和多个监测单元，监测单元包括传感器单元、按键模块、控制器，控制器的输入端分别与传感器单元、按键模块相连，各个监测单元中的控制器的输出端与监控计算机相连，传感器单元采集建筑结构的建筑检测数据并输出给控制器，各个监测单元中的控制器将建筑检测数据分别发送给监控计算机，监控计算机根据各个监测单元发送的建筑检测数据评估生成建筑结构健康监测结果并输出，监测单元通过网络传输数据，监控计算机可以实时方便地掌握各个建筑的健康状态，方法前沿，具有检测准确可靠、数据检测实时、自动化程度高、使用方便、结构简单、成本低廉的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的框架结构示意图。

图例说明：1、监控计算机；2、监测单元；21、传感器单元；22、按键模块；23、控制器；24、RS485通讯接口模块；25、网络接口模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，本实施例的建筑结构健康监测系统包括监控计算机1和多个监测单元2，监测单元2包括传感器单元21、按键模块22、控制器23，控制器23的输入端分别与传感器单元21、按键模块22相连，各个监测单元2中的控制器23的输出端与监控计算机1相连，传感器单元21采集建筑结构的建筑检测数据并输出给控制器23，各个监测单元2中的控制器23将建筑检测数据分别发送给监控计算机1，监控计算机1根据各个监测单元2发送的建筑检测数据评估生成建筑结构健康监测结果并输出。

本实施例中，传感器单元21包括拉力传感器、压力传感器和湿度传感器，拉力传感器、压力传感器和湿度传感器分别与控制器23的输入端。本实施例中，湿度传感器采用型号为SHT15的湿度传感器，SHT15包含1个用能隙材料制成的温度敏感元件和1个电容性聚合体湿度敏感元件，这两个敏感元件分别将温度和湿度转换成电信号，电信号首先由微弱信号放大器进行放大，然后进入1个14位的A/D转换器，最后经由二线串行数字接口输出数字信号。

本实施例中，按键模块22包括多个按键，用于控制监测单元2的工作状态，例如包括开机、关机、调试等。

本实施例中，控制器23基于C8051F060单片机实现，其外围电路包括时钟电路、存储器、I/O接口和A/D转换电路、电压比较器、看门狗定时器，VDD监视器和传感器单元21等。C8051F060单片机采用与8051兼容的专利内核CIP-51，具有59个数字I/O引脚、5个16位通用定时器、6个带有捕捉/比较模块的可编程定时器/计数器阵列。同时，片内还集成了两个16位、1Msps的ADC和2个12位DAC、3个电压比较器、看门狗定时器，VDD监视器和温度传感器。C8051F060单片机上集成有64KB的FLASH和4352B内部RAM，以及硬件实现的SPI、SMBus/I2C和2个UART串行接口。

本实施例中，监测单元2还包括RS485通讯接口模块24，控制器23的输出端通过RS485通讯接口模块24与监控计算机1相连。

本实施例中，监测单元2还包括网络接口模块25，控制器23的输出端通过网络接口模块25与因特网相连，因此监测单元2能够方便第通过网络接口模块25将建筑检测数据发布到因特网，从而通过接入因特网的监控计算机1实现根据各个监测单元2发送的建筑检测数据评估生成建筑结构健康监测结果并输出，因此不受限于RS485线缆的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种建筑结构健康监测系统，其特征在于：包括监控计算机(1)和多个监测单元(2)，所述监测单元(2)包括传感器单元(21)、按键模块(22)、控制器(23)，所述控制器(23)的输入端分别与传感器单元(21)、按键模块(22)相连，各个监测单元(2)中的控制器(23)的输出端与监控计算机(1)相连，所述传感器单元(21)采集建筑结构的建筑检测数据并输出给控制器(23)，各个监测单元(2)中的控制器(23)将建筑检测数据分别发送给监控计算机(1)，所述监控计算机(1)根据各个监测单元(2)发送的建筑检测数据评估生成建筑结构健康监测结果并输出。

2.根据权利要求1所述的建筑结构健康监测系统，其特征在于：所述传感器单元(21)包括拉力传感器、压力传感器和湿度传感器，所述拉力传感器、压力传感器和湿度传感器分别与控制器(23)的输入端。

3.根据权利要求2所述的建筑结构健康监测系统，其特征在于：所述监测单元(2)还包括RS485通讯接口模块(24)，所述控制器(23)的输出端通过RS485通讯接口模块(24)与监控计算机(1)相连。

4.根据权利要求3所述的建筑结构健康监测系统，其特征在于：所述监测单元(2)还包括网络接口模块(25)，所述控制器(23)的输出端通过网络接口模块(25)与因特网相连。

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