RU2357205C1 - System for determining deformations of building structures - Google Patents
System for determining deformations of building structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2357205C1 RU2357205C1 RU2007147291/28A RU2007147291A RU2357205C1 RU 2357205 C1 RU2357205 C1 RU 2357205C1 RU 2007147291/28 A RU2007147291/28 A RU 2007147291/28A RU 2007147291 A RU2007147291 A RU 2007147291A RU 2357205 C1 RU2357205 C1 RU 2357205C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- building structures
- marks
- deformation
- structures
- reflectors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области инженерной геодезии и мониторингу деформаций строительных конструкций сооружения геодезическими методами в автоматическом режиме.The invention relates to the field of engineering geodesy and monitoring of deformations of building structures of structures by geodetic methods in automatic mode.
Для измерения деформаций строительных конструкций сооружения известно много устройств и первичных датчиков из измерительной техники, геофизики и строительной техники: датчики натяжения, динамические датчики, акселерометры, наклономеры и т.д.To measure the deformations of building structures of a structure, many devices and primary sensors are known from measuring equipment, geophysics and construction equipment: tension sensors, dynamic sensors, accelerometers, inclinometers, etc.
Первичные датчики устанавливаются на конструируемых строительных конструкциях, образуя совместно с компьютером пространственную автоматизированную систему [1]. Основной недостаток этих систем - ограниченность измерений, измерения выполняются только по одной координате, малые пределы измерений до см и большое количество проводов питания и съема информации.Primary sensors are installed on constructed building structures, forming a spatial automated system together with a computer [1]. The main disadvantage of these systems is the limited measurement, measurements are carried out in only one coordinate, small measurement limits of up to cm and a large number of power and information wires.
Для контроля внутренней стабильности датчики периодически снимают для метрологической калибровки, что приводит к нарушению измерительного процесса.To control internal stability, the sensors are periodically removed for metrological calibration, which leads to a violation of the measuring process.
В инженерной геодезии к подобным системам относится гидростатическая система, состоящая из гидродатчиков, соединенных друг с другом шлангами, кабелем питания и кабелем для передачи информации на компьютер [2].In engineering geodesy, such systems include a hydrostatic system consisting of hydraulic sensors connected to each other by hoses, a power cable and a cable for transmitting information to a computer [2].
Недостатком таких систем является большое количество шланговых и кабельных соединений, что неудобно в эксплуатации, а также ограниченность измерений - только по одной координате - высоте.The disadvantage of such systems is the large number of hose and cable connections, which is inconvenient in operation, as well as limited measurements - only in one coordinate - height.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является автоматизированная система для контроля деформации строительных конструкций, где в качестве измерительного датчика используется моторизированный электронный тахеометр [3].The closest to the claimed invention in terms of features (prototype) is an automated system for controlling the deformation of building structures, where a motorized electronic total station is used as a measuring sensor [3].
Указанный тахеометр устанавливают перед фасадом контролируемой строительной конструкции, на которой в местах контроля размещают деформационные марки в виде оптических отражателей типа триппельпризм.The specified total station is installed in front of the facade of a controlled building structure, on which deformation marks in the form of optical reflectors of the trippelprism type are placed in the control places.
На удаленном здании, которое находится вне зоны деформаций, размещают аналогичные оптические отражатели, которые в отличие от деформационных называются эталонными или реперными. По специальной компьютерной программе моторизованный электронный тахеометр включают в автоматический режим измерений координат деформационных марок относительно эталонных. По результатам измерений вычисляют и строят в компьютере графики деформаций. По компьютерной сети через Интернет или мобильную телефонную связь данные измерений передаются потребителю. Система прототипа содержит минимальное количество приводных соединений (тахеометр-компьютер) и позволяет измерять относительные деформации по всем трем координатам X, У и Z.On a remote building, which is located outside the deformation zone, similar optical reflectors are placed, which, in contrast to deformation ones, are called reference or reference ones. According to a special computer program, a motorized electronic total station is included in the automatic mode of measuring the coordinates of deformation marks relative to the reference ones. According to the measurement results, strain diagrams are calculated and built in a computer. On a computer network via the Internet or mobile telephone, measurement data are transmitted to the consumer. The prototype system contains the minimum number of drive connections (total station-computer) and allows you to measure the relative deformation on all three coordinates X, Y and Z.
Недостаток прототипа состоит в том, что в этой системе моторизованный электронный тахеометр расположен на открытом воздухе и его работа зависит от метеорологических условий. Так, например, при температуре -20°С электронный тахеометр работать не может. Защита тахеометра стеклянным колпаком не эффективна из-за «температурных дыханий» колпака, искажающих визирные оптические связи и, следовательно, искажающих результаты измерений деформации.The disadvantage of the prototype is that in this system a motorized electronic total station is located in the open air and its operation depends on meteorological conditions. So, for example, at a temperature of -20 ° С the electronic tacheometer cannot work. Protecting the total station with a glass cap is not effective due to the “temperature breaths” of the cap, which distort the optical sighting connections and, therefore, distort the results of strain measurements.
Кроме этого, невозможно одновременно измерить деформации основных строительных конструкций, например большепролетного сооружения: фундаментов, опорного контура, крыши (покрытия), т.к. расположение тахеометра позволяет получить результаты измерений только одной фасадной части здания.In addition, it is impossible to simultaneously measure the deformation of the main building structures, for example, a large-span structure: foundations, supporting contour, roof (coating), because the location of the total station allows you to get the measurement results of only one front of the building.
Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в устранении указанных недостатков путем установки моторизованного электронного тахеометра внутри контролируемого объекта и введения в устройство для учета искажений защитного колпака контрольной деформационной марки с метрологически аттестованным расстоянием по измеряемым координатным осям.The problem solved by the present invention is to eliminate these drawbacks by installing a motorized electronic total station inside the controlled object and introducing into the device for recording distortions of the protective cap of the control deformation mark with a metrologically certified distance along the measured coordinate axes.
Для решения этой задачи в предлагаемой системе для определения деформаций строительных конструкций сооружения, содержащей моторизированный электронный тахеометр с защитным стеклянным колпаком, компьютер и деформационные марки в виде триппельпризменных отражателей, установленных на контролируемых строительных конструкциях, в соответствии с изобретением и в отличие от прототипа моторизованный электронный тахеометр с защитным стеклянным колпаком размещен внутри сооружения с возможностью оптического контактирования с деформационными марками, установленными на опорном контуре, и марками, размещенными и зафиксированными на вертикальных выступах покрытия посредством зажимов, корпус каждой из которых выполнен раздвижным в виде двух стержней, входящих один в другой, при этом одна марка, являясь контрольной, снабжена дополнительным отражателем, где расстояние между основным и дополнительным отражателями метрологически аттестовано по измеряемым координатным осям.To solve this problem, in the proposed system for determining the deformations of building structures of a structure containing a motorized electronic total station with a protective glass cap, a computer and deformation marks in the form of triple prism reflectors installed on controlled building structures, in accordance with the invention and, unlike the prototype, a motorized electronic total station with a protective glass cap placed inside the building with the possibility of optical contact with deformation marks placed on the support contour, and marks placed and fixed on the vertical protrusions of the coating by means of clamps, the case of each of which is made sliding in the form of two rods falling one into another, while one mark, being a control one, is equipped with an additional reflector, where the distance between the primary and secondary reflectors is metrologically certified according to the measured coordinate axes.
Такое выполнение системы для измерения деформаций строительных конструкций сооружений позволяет получать измерения всесезонно, получая одновременно измерения деформаций основных строительных конструкций с внутренним метрологическим контролем результатов измерений.This embodiment of the system for measuring the deformations of building structures of structures makes it possible to obtain measurements all-weather, while simultaneously receiving measurements of the deformations of the main building structures with internal metrological control of the measurement results.
Измерение поясняется фиг.1, на которой изображен схематично общий вид системы для определения деформаций строительных конструкций сооружения; фиг.2, на которой изображен узел крепления контрольной марки. Система для определения деформаций состоит из моторизованного электронного тахеометра с защитным стеклянным колпаком 1, установленного внутри здания, строительные конструкции которого состоят из фундаментной плиты 2, опорного контура 3 и покрытия 4, например, в виде металлической мембраны. На строительных конструкциях закреплены деформационные марки 5 в виде триппельпризменных отражателей. Тахеометр с защитным стеклянным колпаком установлен в зоне оптической видимости деформационных марок 5 и соединен кабелем 6 с компьютером 7.The measurement is illustrated in figure 1, which shows schematically a General view of the system for determining the deformations of building structures of structures; figure 2, which shows the mounting unit of the control mark. The system for determining deformations consists of a motorized electronic total station with a protective glass cap 1 installed inside the building, the building structures of which consist of a base plate 2, a supporting contour 3 and a
Одна из деформационных марок является контрольной (фиг.2), расположена на выпусках 8 покрытия 4 и снабжена дополнительным триппельпризменным отражателем 9, расстояние между основным 5 и дополнительным отражателем известно по результатам метрологических измерений. Деформационные марки, установленные на покрытии, закрепляют к вертикальным выпускам 8 покрытия 4 посредством зажимов 10.One of the deformation marks is a control (Fig. 2), located on the
Корпуса 11 марок, установленных на покрытии 4, выполнены раздвижными и состоят из 2-х стержней 12, 13, входящих один в другой.The cases of 11 grades installed on the
Система для измерения деформаций работает следующим образом. Компьютер 7 в соответствии с программой включает в работу моторизованный электронный тахеометр 1, который, разворачиваясь по азимуту и углу места, последовательно по энергетическому максимуму наводится на каждую деформационную марку 5 круговыми приемами и определяет ее текущие координаты ХT, УT и НT по известному в геодезии полярному методу: по измеренным горизонтальному и вертикальному углу и расстоянию от тахеометра до деформационной марки. Текущие координаты ХT, УT и НT деформационной марки могут быть абсолютными, если координаты места размещения электронного тахеометра известны из геодезических измерений, и относительными, если за основу при вычислениях принимаются наименее деформируемые конструкции, например, для большепролетных сооружений - деформационные марки на фундаментах. По текущим координатам строится график деформаций. В компьютерной базе данных текущие координаты сравниваются с предельными расчетными, и в случае их превышения система вырабатывает сигнал тревоги.The system for measuring strain is as follows. Computer 7 in accordance with the program includes a motorized electronic total station 1, which, turning around in azimuth and elevation, sequentially is directed at each
Система для определения деформаций строительных конструкций особенно перспективна для контроля деформаций большепролетных сооружений, на которые приходится наибольшее количество аварий и обрушений. Предлагаемая система позволяет ежедневно дистанционно выполнять регламенты по контролю деформаций сооружений.The system for determining the deformations of building structures is especially promising for controlling the deformations of large-span structures, which account for the greatest number of accidents and collapses. The proposed system allows you to daily remotely execute regulations for the control of deformations of structures.
Сигнал, исходящий от системы, может включать и выключать систему нагрева покрытия (систему снеготаяния).The signal from the system can turn on and off the coating heating system (snow melting system).
Кроме большепролетных конструкций система может быть использована для измерения деформаций металлических конструкций, размещенных внутри сооружения. Устройства, входящие в систему, легко вписываются в архитектурное пространство сооружения без существенных доработок, так как в ней отсутствуют кабельные соединения между измерительным устройством и деформационными марками. Точность измерения координат деформаций строительных конструкций составляет от 1 до 3 мм. Системой возможно управлять дистанционно и передавать результаты измерений по Интернету и GSH сетям в организации МЧС и организации, ведущие научное сопровождение мониторинга деформации сооружения.In addition to large-span structures, the system can be used to measure the deformations of metal structures placed inside the structure. The devices included in the system easily fit into the architectural space of the structure without significant modifications, since it does not have cable connections between the measuring device and the deformation marks. The accuracy of measuring the coordinates of deformations of building structures is from 1 to 3 mm. It is possible to control the system remotely and transmit measurement results over the Internet and GSH networks to the Ministry of Emergencies and organizations conducting scientific support for monitoring the deformation of the structure.
Источники информацииInformation sources
1. Казачек В.Г., Нечаев Н.В. и др. Обследование и испытания зданий и сооружений, М.: Высшая школа, 2006, Стр.164.1. Kazachek V.G., Nechaev N.V. and other Inspection and testing of buildings and structures, M .: Higher school, 2006, p.164.
2. Васютинский И.Ю. Гидронивелирование, М.: Недра, 1983 г., Стр.124.2. Vasyutinsky I.Yu. Hydro-leveling, M .: Nedra, 1983, p. 124.
3. Рязанцев Г.Е., Бубман И.Г. Применение оптических измерительных систем современных электронных тахеометров для контроля за деформациями наземных зданий и сооружений, ОФМ, 2003, №4.3. Ryazantsev G.E., Bubman I.G. The use of optical measuring systems of modern electronic total stations for monitoring the deformation of ground buildings and structures, OFM, 2003, No. 4.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147291/28A RU2357205C1 (en) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | System for determining deformations of building structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147291/28A RU2357205C1 (en) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | System for determining deformations of building structures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2357205C1 true RU2357205C1 (en) | 2009-05-27 |
Family
ID=41023550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007147291/28A RU2357205C1 (en) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | System for determining deformations of building structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2357205C1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453809C2 (en) * | 2010-08-10 | 2012-06-20 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела УрО РАН (ИГД УрО РАН) | Method of measuring relative deformation and displacement of underground and surface structures |
RU2482445C2 (en) * | 2011-07-19 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук (ИМСС УрО РАН) | Apparatus for monitoring state of building structure or construction engineering facility |
RU2527902C2 (en) * | 2012-11-23 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Method to determine horizontal location and elevation of underground manifold pipeline |
RU2582428C2 (en) * | 2014-03-20 | 2016-04-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Method of controlling position of above-ground pipelines under permafrost conditions |
RU2616736C1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-04-18 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method for remote monitoring of linear part state of main pipelines and devices for its implementation |
RU173296U1 (en) * | 2017-03-16 | 2017-08-21 | Максим Юрьевич Баборыкин | DEVICE FOR DETERMINING THE PLANNED ALTITUDE POSITION OF THE PIPELINE |
RU2658110C1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-06-19 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Device for monitoring deformations of structures and facilities of large area |
US10578253B2 (en) | 2014-03-28 | 2020-03-03 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Method for monitoring the position of above-ground pipelines under permafrost conditions |
RU2742081C1 (en) * | 2020-03-12 | 2021-02-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Method for monitoring technical condition of industrial buildings with assessment of accident risks |
-
2007
- 2007-12-18 RU RU2007147291/28A patent/RU2357205C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Рязанцев Г.Е., Бубман И.Г. Применение оптических измерительных систем современных электронных тахеометров для контроля за деформациями наземных зданий и сооружений, ОФМ, 2003, №4. Васютинский И.Ю. Гидронивелирование. - М.: Недра, 1983 г., с.124. Казачек В.Г., Нечаев Н.В. и др. Обследование и испытания зданий и сооружений. - М.: Высшая школа, 2006, с.164. * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453809C2 (en) * | 2010-08-10 | 2012-06-20 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела УрО РАН (ИГД УрО РАН) | Method of measuring relative deformation and displacement of underground and surface structures |
RU2482445C2 (en) * | 2011-07-19 | 2013-05-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук (ИМСС УрО РАН) | Apparatus for monitoring state of building structure or construction engineering facility |
RU2527902C2 (en) * | 2012-11-23 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Method to determine horizontal location and elevation of underground manifold pipeline |
RU2582428C2 (en) * | 2014-03-20 | 2016-04-27 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Method of controlling position of above-ground pipelines under permafrost conditions |
US10578253B2 (en) | 2014-03-28 | 2020-03-03 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Method for monitoring the position of above-ground pipelines under permafrost conditions |
RU2616736C1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-04-18 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | Method for remote monitoring of linear part state of main pipelines and devices for its implementation |
RU173296U1 (en) * | 2017-03-16 | 2017-08-21 | Максим Юрьевич Баборыкин | DEVICE FOR DETERMINING THE PLANNED ALTITUDE POSITION OF THE PIPELINE |
RU2658110C1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-06-19 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) | Device for monitoring deformations of structures and facilities of large area |
RU2742081C1 (en) * | 2020-03-12 | 2021-02-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Method for monitoring technical condition of industrial buildings with assessment of accident risks |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2357205C1 (en) | System for determining deformations of building structures | |
US20180164093A1 (en) | Apparatus and methods for monitoring movement of physical structures by laser deflection | |
KR102042616B1 (en) | IoT Based Safety Management System of Urban Construction Site | |
US10401169B2 (en) | Enhanced power transmission tower condition monitoring system for overhead power systems | |
US8209134B2 (en) | Methods for modeling the structural health of a civil structure based on electronic distance measurements | |
US20080048913A1 (en) | Local Positioning System and Method | |
KR101919897B1 (en) | Integration system for monit0ring hydraulic structure using integrated trigger and the method using the same | |
CN207850919U (en) | A kind of vehicle-mounted natural gas leaking detection device | |
RU2521778C1 (en) | Device for remote control of wire, lightning protection cable or cable of overhead transmission line | |
KR101652288B1 (en) | System for measuring position of construction in underground survey based on laser and gps | |
CN111882834A (en) | Implementation method of collapse early warning system under large-space roof fire | |
JP2008215913A (en) | Falling stone risk determination system | |
RU2584756C1 (en) | System for monitoring railway infrastructure | |
US11674895B2 (en) | System and method for monitoring an air-space of an extended area | |
KR101828520B1 (en) | Integrated monitoring system and the method for dangerous weak structure using the integrated triggering of electrical resistivity monitoring and earthquake data, and drone images | |
RU2467298C1 (en) | System of satellite monitoring of engineering facilities displacements using satellite navigation systems glonass/gps | |
KR102365368B1 (en) | System for monitoring displacement of slope | |
CN110243355A (en) | A kind of method of short distance calibration laser plummet apparatus | |
CN110118546A (en) | A method of measuring independent structures elevation | |
CN206269779U (en) | Aerial optical cable sag measuring device | |
KR101729616B1 (en) | Apparatus for measuring underground facility location with possible survey of one man | |
KR20150115246A (en) | Method and system for Collapse disaster detection using radio frequency and ultrasonic | |
Karthik et al. | Review on low-cost wireless communication systems for slope stability monitoring in opencast mines | |
KR102200901B1 (en) | Survey target system for real-time location measurement of underground facilities | |
WO2018069897A1 (en) | Measurement system and method for measuring displacements of a structure elements |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20100826 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151219 |