CN207036164U - 一种嵌入式建筑安全监测仪 - Google Patents
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Abstract
一种嵌入式建筑安全监测仪，其特征在于包括有内嵌于建筑物墙体内部的建筑安全数据采集系统、信号发射系统及外设于建筑墙体外部的总体信号接收转换系统和控制分析预警系统；其中数据采集系统包括传感器外设保护装置，保护传感器，数据采集系统包括数据采集器外设保护装置，保护数据采集器和无线通信装置；其中上述两个保护装置均为弹性保护装置；所述传感器通过电缆连接到电源，所述数据采集器、无线通信装置通过电缆连接到电源，其中数据采集系统、信号发射系统可设置于建筑物多个关键位置墙体内侧，通过信号接收转换系统，共同将建筑安全信号输入到同一控制分析预警系统中，进行统一控制与分析预警；控制分析预警系统包括控制模块、显示模块、存储模块及预警模块。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑物安全监测技术领域，涉及一种嵌入式建筑安全监测仪，实现对建筑物的安全性能进行的实时监测。
背景技术
随着社会的快速发展，城市化进程的加快，城市规模不断扩大，大城市的中心地区人口密集，建筑物林立，建筑物的建造高度越来越高，建筑物的工期也愈加缩短，高建筑和短工期带来了建筑物的裂缝和倾斜的概率增加，目前现有的监测手段为建筑物建成后，在关键部位墙面外侧设置传感器及探测器，监控外墙安全情况，但是由于建筑物结构复杂，一般内墙发生裂缝或损伤时，外墙并不能探测到相关参数的变化，从而不能及时发现问题。当外墙结构出现倾斜或裂缝时，建筑损伤已经到了不可逆转的阶段。因此如何在建筑内墙发生损伤缺陷早期即对建筑物安全性进行实施监控和预警成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌入式建筑安全监测仪，要解决在建筑内墙发生损伤缺陷早期即对建筑物安全性进行实施监控和预警的问题。有内嵌于建筑物墙体内部的建筑安全数据采集系统及外设于建筑墙体外部的总体信号接收转换系统(7)、控制分析预警系统(8)；
其中数据采集系统包括三个传感器(2)、三个数据采集器(5-1)、三个无线通信装置(5-2)、传感器外设保护装置和数据采集器外设保护装置；其中传感器外设保护装置内分别放置三个传感器(2)，包括位移传感器、湿度传感器、压力传感器；其中数据采集器外设保护装置内分别放置三个数据采集器(5-1)及三个无线通信装置(5-2)，数据采集器(5-1)记录建筑裂缝内湿度、压力、及裂缝宽度变化，并通过无线通信装置(5-2)传输到建筑墙体以外的信号接收转换系统(7)，进而输入到控制分析预警系统(8)内；所述传感器外设保护装置和数据采集器外设保护装置均为弹性保护装置(3)，弹性保护装置一端开口，另一端连接墙体内壁；所述传感器(2)通过电缆(4)连接到电源，所述数据采集器(5-1)、无线通信装置(5-2)通过电缆(4)连接到电源，所述传感器(2)通过连接线(6)与数据采集器(5-1)连接；
其中数据采集系统在建筑物多个关键位置墙体内壁采集数据，通过信号接收转换系统(7)，将信号输送到控制分析预警系统中，进行统一控制与分析预警；
所述信号接收转换系统(7)包括信号接收器(7-1)，信号转换部件及信号发射器(7-2)；
所述控制分析预警系统(8)包括控制模块(9)、显示模块(10)、存储模块(11)及预警模块(12)。
优选的，嵌入式建筑安全监测仪还包括人工监测系统。
优选的，其中弹性保护装置(3)由橡胶制成。
优选的，其中无线通信装置(5-2)可以采用GPS、wifi信号。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
首先，通过在建筑进行建造时，在关键受力点，易破损点的内墙内嵌多个建筑安全数据采集系统，在外部设置信号接收转换系统和控制分析预警系统，实现了在建筑关键部位墙内部预留安全数据采集系统，可有效减少外部无效数据的影响，并起到提高探测敏感性，在破损早期即发出预警的作用；其次，本发明提及的嵌入式建筑安全监测仪，通过墙内的无线通信装置、墙外部的信号转换接收系统，实现了信号的远程传输，克服了空间地限制、墙体结构复杂限制等困难，通过不同点位设置多个安全数据采集系统，连接到同一控制分析预警系统，可实现多位置监控预警的统筹进行，提高了监控预警效率，且不影响建筑的正常使用。本实用新型克服了出现外墙安全系数超限后方可预警的滞后模式，解决了在建筑内墙发生损伤缺陷早期即对建筑物安全性进行实施监控和预警的问题，并起到统一控制，整体分析的作用，同时通过在建筑建造期内嵌安全信息采集系统的方式，克服了墙体结构复杂，后期在外侧加装具有空间限制的困难。
本实用新型可广泛应用于各种建筑物的安全防范预警系统，特别是现代智能建筑中。
附图说明
图1是本实用新型的嵌入式建筑安全监测仪结构示意图
图中：
1.墙体 2.传感器 3.弹性保护装置 4.电缆 5-1.数据采集器 5-2.无线通信装置6.连接线 7.信号接收转换系统 7-1.信号接收器 7-2.信号发射器 8.控制分析预警系统9.控制模块 10.显示模块 11.存储模块 12.预警模块
具体实施方式
本实用新型的嵌入式建筑安全监测仪，包括有内嵌于建筑物墙体内部的建筑安全数据采集系统及外设于建筑墙体外部的总体信号接收转换系统(7)、控制分析预警系统(8)；
其中数据采集系统包括三个传感器(2)、三个数据采集器(5-1)、三个无线通信装置(5-2)、传感器外设保护装置和数据采集器外设保护装置；其中传感器外设保护装置内分别放置三个传感器(2)，包括位移传感器、湿度传感器、压力传感器；其中数据采集器外设保护装置内分别放置三个数据采集器(5-1)及三个无线通信装置(5-2)，数据采集器(5-1)记录建筑裂缝内湿度、压力、及裂缝宽度变化，并通过无线通信装置(5-2)传输到建筑墙体以外的信号接收转换系统(7)，进而输入到控制分析预警系统(8)内；所述传感器外设保护装置和数据采集器外设保护装置均为弹性保护装置(3)，弹性保护装置一端开口，另一端连接墙体内壁；所述传感器(2)通过电缆(4)连接到电源，所述数据采集器(5-1)、无线通信装置(5-2)通过电缆(4)连接到电源，所述传感器(2)通过连接线(6)与数据采集器(5-1)连接；
其中数据采集系统在建筑物多个关键位置墙体内壁采集数据，通过信号接收转换系统(7)，将信号输送到控制分析预警系统中，进行统一控制与分析预警；
所述信号接收转换系统(7)包括信号接收器(7-1)，信号转换部件及信号发射器(7-2)；
所述控制分析预警系统(8)包括控制模块(9)、显示模块(10)、存储模块(11)及预警模块(12)。
优选方案，其中弹性保护装置(3)由橡胶制成。
优选方案，其中无线通信装置(5-2)可以采用GPS、wifi信号。
优选方案，其中该嵌入式建筑安全监测仪还可以包括人工监测系统。
在本实用新型所述的动态监测报警系统建立之前，当存在危险因素需要安全监测时，应实施人工监测。人工监视监测对象可1～2人轮流执行，以收集信息，分析比较，出现危险，立即人工报警。
优选方案，控制模块中应设置监测系统变形报警值，根据确定的结构抗力、残留抗力，以结构刚度推算出位移、变形的报警值。其中结构刚度评估有计算法和实测法两种测量方法。
优选方案，控制模块中还包括预警值的修正步骤。由于建筑物一般都结构复杂，不同位置的受力情况不同，危险点也不同，通过观测、试验，根据得到的信息来探索预警值，使开始不完全确定的危险点位逐渐地变得确定，使最终的预警值越来越科学合理。根据历史记录的分析和计算，总结出不同类型建筑结构及关键位置的预警值。
工作原理：参见图1，系统通电后，通过电缆(4)为墙内系统提供持续稳定的电力；系统处于启动工作状态，多个弹性保护装置(3)保护传感器(2)、数据采集器(5-1)及无线通信装置(5-2)不受应力损伤，数据采集器(5-1)采集传感器(2)提供的倾斜、变形、裂缝、压力、温度、湿度等信号，经无线通信装置(5-2)传输到墙外的信号接收转换系统(7)，经转换单元处理后传给控制分析预警系统(8)，控制分析预警系统(8)经过分析计算处理将结果信号经存储模块(11)进行存储，经显示模块(10)上显示，当采集值大于预先设定的预警值时，控制模块(9)会发出指令，预警模块(12)完成预警功能。控制模块(9)中的预警值修正步骤通过观测和试验数据得到的信息探索预警值，根据历史记录的分析和计算，总结出不同类型建筑结构及关键位置的预警值，对预警值进行有效校正。
以上所述仅是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局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种嵌入式建筑安全监测仪，其特征在于包括有内嵌于建筑物墙体内部的建筑安全数据采集系统及外设于建筑墙体外部的总体信号接收转换系统(7)、控制分析预警系统(8)；
其中数据采集系统包括三个传感器(2)、三个数据采集器(5-1)、三个无线通信装置(5-2)、传感器外设保护装置和数据采集器外设保护装置；其中传感器外设保护装置内分别放置三个传感器(2)，包括位移传感器、湿度传感器、压力传感器；其中数据采集器外设保护装置内分别放置三个数据采集器(5-1)及三个无线通信装置(5-2)，数据采集器(5-1)记录建筑裂缝内湿度、压力、及裂缝宽度变化，并通过无线通信装置(5-2)传输到建筑墙体以外的信号接收转换系统(7)，进而输入到控制分析预警系统(8)内；所述传感器外设保护装置和数据采集器外设保护装置均为弹性保护装置(3)，弹性保护装置一端开口，另一端连接墙体内壁；所述传感器(2)通过电缆(4)连接到电源，所述数据采集器(5-1)、无线通信装置(5-2)通过电缆(4)连接到电源，所述传感器(2)通过连接线(6)与数据采集器(5-1)连接；
其中数据采集系统在建筑物多个关键位置墙体内壁采集数据，通过信号接收转换系统(7)，将信号输送到控制分析预警系统中，进行统一控制与分析预警；
所述信号接收转换系统(7)包括信号接收器(7-1)，信号转换部件及信号发射器(7-2)；
所述控制分析预警系统(8)包括控制模块(9)、显示模块(10)、存储模块(11)及预警模块(12)。
2.如权利要求1所述的嵌入式建筑安全监测仪，其中嵌入式建筑安全监测仪还包括人工监测系统。
3.如权利要求1或2所述的嵌入式建筑安全监测仪，其中弹性保护装置(3)由橡胶制成。
4.如权利要求1或2所述的嵌入式建筑安全监测仪，其中无线通 信装置(5-2)可以采用GPS或wifi信号。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109596178A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-04-09 | 中震（北京）工程检测股份有限公司 | 一种采用多种动态监测仪对砌体结构整体监测及其布置方法 |
| CN109853360A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-06-07 | 浙江天晟建材股份有限公司 | 一种智慧梁板 |
| CN111982195A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-24 | 淮北现象网络科技有限公司 | 一种建筑安全性能监测装置 |
| CN114295685A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | 广东洪实建设技术开发工程有限公司 | 基于物联网的建筑碳化监测采集系统及其检测方法 |
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