RU2448225C1 - Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений - Google Patents
Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448225C1 RU2448225C1 RU2010140257/03A RU2010140257A RU2448225C1 RU 2448225 C1 RU2448225 C1 RU 2448225C1 RU 2010140257/03 A RU2010140257/03 A RU 2010140257/03A RU 2010140257 A RU2010140257 A RU 2010140257A RU 2448225 C1 RU2448225 C1 RU 2448225C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- radio module
- microcontroller
- analog
- cracks
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области автоматизированных систем мониторинга технического состояния зданий и сооружений и может быть использовано для контроля состояния трещин и стыков зданий и сооружений. Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений содержит датчик - индикатор часового типа, опоры на поверхности строительной конструкции на разных берегах трещины. Введены принимающий радиомодуль и устройство регистрации, а датчик дополнительно содержит реохорд и подвижный токосъемник, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, передающий радиомодуль, химический источник питающего напряжения, модуль «часы-будильник». Подвижный шток индикатора часового типа механически связан с токосъемником реохорда, его выход подключен к аналого-цифровому преобразователю, который подключен к микроконтроллеру, который связан с передающим радиомодулем. Химический источник питающего напряжения подключен к реохорду, к аналого-цифровому преобразователю, к микроконтроллеру, к передающему радиомодулю, к модулю «часы-будильник». Выход модуля «часы-будильник» подключен к микроконтроллеру, передающий радиомодуль связан по радиоканалу с принимающим радиомодулем, который подключен к регистрирующему прибору. Система снабжена дополнительными датчиками по числу контролируемых трещин и стыков. Технический результат состоит в обеспечении возможности автоматизации измерений ширины раскрытия трещин и стыков, особенно при расположении их в труднодоступных местах, снижении материалоемкости. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области автоматизированных систем мониторинга технического состояния зданий и сооружений и может быть использовано для контроля состояния трещин и стыков зданий и сооружений.
Известен щелемер [Сайт «Обследование строительных конструкций зданий» (Электронный ресурс): Методы и средства наблюдения за трещинами. Режим доступа: http://www.constmctiontest.ru/default.aspx.textpage=14.], состоящий из двух металлических, стеклянных или плексигласовых пластинок, имеющих риски и укрепленных на цементно-песчаном или известковом растворе так, чтобы при раскрытии трещины пластинки скользили одна по другой. Показания такого щелемера снимаются визуально, замером расстояния между рисками. Однако недостатком данного устройства является большая трудоемкость при эксплуатации и невозможность автоматизации измерений. Особенно трудоемко и затруднительно использовать данное устройство в том случае, если контролируемая трещина находится в трудно доступном месте или на большой высоте.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению принята система мониторинга трещин и стыков, реализованная в способе мониторинга трещин в строительных конструкциях [патент на изобретение №2178049, кл. E04G 23/00, G01B 5/30, 2002 г.], включающем жесткую установку с помощью монтажного шаблона опор инвентарной измерительной базы на поверхности строительной конструкции на разных берегах трещины, измерение датчиком в виде индикатора часового типа расстояния между опорами с определением приращений параметров трещины, причем измерение расстояния между опорами проводят в ортогональных направлениях, для чего устанавливают по крайней мере одну дополнительную измерительную базу, причем каждую измерительную базу выполняют с двумя опорами в виде упорных конусов из прочного материала, измерение производят датчиком в виде индикатора часового типа, на концах упорного и выдвижного штоков которого закреплены втулки с коническими гнездами, в вершинах которых выполняют осевые каналы, причем конусность упорного конуса измерительной базы выполняют меньшей, чем конусность гнезда втулки штока индикатора. Так как в известном способе присутствует большое количество элементов, взаимодействующих между собой, можно говорить о том, что в этом способе описана система мониторинга трещин в строительных конструкциях, содержащая опоры на поверхности строительной конструкции на разных берегах трещины, монтажный шаблон опор инвентарной измерительной базы, датчик в виде индикатора часового типа, дополнительные измерительные базы. Однако недостатком данной системы является то, что его затруднительно использовать в том случае, если контролируемая трещина находится в труднодоступном месте или на большой высоте. Кроме того, данное устройство затруднительно использовать при необходимости контролировать большое количество трещин в здании или сооружении.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей.
Технический результат заключается в обеспечении возможности автоматизации измерений ширины раскрытия большого количества трещин и стыков, что особенно актуально в тех случаях, если контролируемые трещины находятся в труднодоступных местах.
Поставленная задача достигается тем, что в систему мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений, содержащую датчик - индикатор часового типа, опоры на поверхности строительной конструкции на разных берегах трещины введены принимающий радиомодуль и устройство регистрации, а в датчик введены реохорд и токосъемник, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, передающий радиомодуль, химический источник питающего напряжения, модуль «часы-будильник», причем индикатор часового типа механически связан с токосъемником реохорда, его выход подключен к аналого-цифровому преобразователю, который подключен к микроконтроллеру, который связан с передающим радиомодулем, химический источник питающего напряжения подключен к реохорду, к аналого-цифровому преобразователю, к микроконтроллеру, к передающему радиомодулю, к модулю «часы-будильник», выход модуля «часы-будильник» подключен к микроконтроллеру, передающий радиомодуль связан по радиоканалу с принимающим радиомодулем, который подключен к регистрирующему прибору.
В систему входят несколько датчиков, устанавливаемых на соответствующие точки контроля и которые могут находиться в разных частях здания или сооружения, при этом принимающий радиомодуль, подключенный к устройству регистрации, связан по радиоканалу с каждым передающим радиомодулем, которые входят в состав датчиков.
На фиг.1 приведена схема системы для случая, когда имеется только один датчик. На фиг.2 приведена упрощенная схема системы для случая наличия нескольких датчиков.
Датчик содержит индикатор часового типа 1, реохорд 2, токосъмник реохорда 3, механически прикрепленный к подвижному штоку 4 индикатора 1, аналого-цифровой преобразователь 5, микроконтроллер 6, передающий радиомодуль 7, химический источник питающего напряжения 8, модуль «часы-будильник» 9. Датчик закрепляется на поверхности строительной конструкции с помощью опор 10. Выдвижной шток 4 индикатора часового типа 1 упирается в опору 11. Также в систему входит принимающий радиомодуль 12 и устройство регистрации 13.
Датчик работает следующим образом. При расширении контролируемой трещины увеличивается расстояние между опорами 10 и 11. В результате выдвижной шток 4 индикатора часового типа 1 двигается относительно опор 10, а индикатор часового типа 1 показывает перемещение. Движение обусловлено тем, что в индикаторе часового типа 1 содержится пружина. В устройстве может использоваться стандартный индикатор часового типа, например ИЧ-10 (-25, -50). Токосъемник 3 реохорда 2 механически связан с подвижным штоком 4 индикатора часового типа 1, он получает сигнал, пропорциональный перемещению выдвижного штока 4. С токосъемника 3 сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 5, который преобразует входной аналоговый сигнал в цифровой код. С выхода аналогоцифрового преобразователя 5 цифровой код поступает на вход микроконтроллера 6. Затем микроконтроллер 6 через передающий радиомодуль 7 передает значение перемещения на принимающий радиомодуль 12 и регистрирующий прибор 13. Благодаря этому нет необходимости прокладывать проводные линии связи. Питающее напряжение для всех модулей в датчике создается автономным химическим источником питающего напряжения 8, благодаря этому нет необходимости проводить к датчику провода питающего напряжения.
Аналого-цифровой преобразователь представляет собой стандартную 16-разрядную микросхему например AD 7705, или другую аналогичную. Микроконтроллер также представляет собой стандартную микросхему, например PIC 16 F 876 А, или другую аналогичную.
Для экономии электроэнергии в схему датчика включен модуль «часы-будильник» 9, который выполнен, например, в виде одной микросхемы типа DS1306 или аналогичной. Модуль «часы-будильник» 9 настроен таким образом, что сигнал будильника поступает на микроконтроллер 6 периодически, например 1 раз в сутки. Таким образом, основную часть времени микроконтроллер 6 и остальные модули датчика находятся в режиме «сон», при этом электроэнергия практически не расходуется. Только после поступления сигнала будильника от модуля «часы-будильник» 9 на микроконтроллер 6 все модули датчика переходит в режим «работа». При этом подается электроэнергия на реохорд 2, которая снимается токосъемником 3, запускается аналогово-цифровой преобразователь 5, микроконтроллер 6 получает от него информацию, производит обработку данных и осуществляет передачу информации в регистрирующий прибор 13 через радиомодули 7 и 12. Весь измерительный цикл проделывается один раз, после чего датчик снова переходит в режим «сон». Время, в течение которого происходит весь измерительный цикл, составляет не более 1 с. Таким образом, достигается существенная экономии электроэнергии, химического источника питающего напряжения 8 хватает на длительное время, исчисляемое годами.
Радиомодули 7 и 12 представляют собой стандартные радиомодули, например, с поддержкой протокола Zigbee. Устройство регистрации 13 представляет собой компьютер, у которого есть возможность подключения радиомодуля 12.
При реализации системы с несколькими датчиками радиомодуль 12 поочередно связывается с радиомодулями 7, входящими в состав каждого датчика.
Перед установкой датчика на контролируемую трещину, необходимо выполнить тарировку прибора. Для этого в корпус датчика специально вмонтирован индикатор часового типа ИЧ-10 (-25, -50) 4. При переключении микроконтроллера в режим «тарировка» датчик постоянно находится в рабочем состоянии и показания снимаются не раз в сутки, а по каждому требованию устройства регистрации 13. При задании перемещения выдвижного штока 4 индикатор с точностью до 0,01 мм определяет это перемещение, и пользователь визуально снимает показания по индикатору и по устройству регистрации. Тарировка выполняется во всем интервале перемещения выдвижного штока 4, и по показаниям датчика строится градуировочный график, на котором отражено, какому показанию микроконтроллера какое соответствует расширение трещины. Данный график необходим впоследствии для расшифровки получаемых показаний с датчика. Кроме этого, по индикатору часового типа 1 пользователь может периодически визуально контролировать показания датчика и определять его исправность.
При необходимости контролировать несколько трещин в различных частях здания или сооружения необходимо использовать несколько датчиков, по числу контролируемых точек. Каждый из них имеет свой номер и передает информацию по радиоканалу на регистрирующий прибор 13, фиг.2.
Таким образом, достигается технический результат, который заключается в обеспечении возможности автоматизации измерений ширины раскрытия большого количества трещин и стыков.
Claims (1)
- Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений, содержащая датчик - индикатор часового типа, опоры на поверхности строительной конструкции на разных берегах трещины, отличающаяся тем, что введены принимающий радиомодуль и устройство регистрации, а датчик дополнительно содержит реохорд и подвижный токосъемник, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, передающий радиомодуль, химический источник питающего напряжения, модуль «часы-будильник», причем подвижный шток индикатора часового типа механически связан с токосъемником реохорда, его выход подключен к аналого-цифровому преобразователю, который подключен к микроконтроллеру, который связан с передающим радиомодулем, химический источник питающего напряжения подключен к реохорду, к аналого-цифровому преобразователю, к микроконтроллеру, к передающему радиомодулю, к модулю «часы-будильник», выход модуля «часы-будильник» подключен к микроконтроллеру, передающий радиомодуль связан по радиоканалу с принимающим радиомодулем, который подключен к регистрирующему прибору, причем система снабжена дополнительными датчиками по числу контролируемых трещин и стыков.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010140257/03A RU2448225C1 (ru) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010140257/03A RU2448225C1 (ru) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2448225C1 true RU2448225C1 (ru) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010140257/03A RU2448225C1 (ru) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2448225C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112067043A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-11 | 常州机电职业技术学院 | 一种木结构古建筑的缺损度检测系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU142071A1 (ru) * | 1961-03-18 | 1961-11-30 | нов А.А. Емель | Прибор дл измерени деформаций осадочных и температурных трещин |
FR2487503A2 (fr) * | 1974-06-06 | 1982-01-29 | Saugnac Janpierre | Dispositif pour mesurer et enregistrer l'evolution d'une fissure de mur ou autre deformation |
US4472883A (en) * | 1982-09-28 | 1984-09-25 | Ortega Richard I | Structural movement measuring device |
RU2178049C2 (ru) * | 2000-04-06 | 2002-01-10 | Репников Леонид Николаевич | Способ мониторинга трещин в строительных конструкциях |
RU66525U1 (ru) * | 2006-12-11 | 2007-09-10 | Михаил Андраникович Шахраманьян | Система мониторинга технического состояния зданий и сооружений |
RU2381470C2 (ru) * | 2008-02-26 | 2010-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Современные диагностические системы" (НПО СОДИС) | Способ мониторинга и прогнозирования технического состояния зданий и сооружений и система мониторинга и прогнозирования технического состояния зданий и сооружений (варианты) |
-
2010
- 2010-10-01 RU RU2010140257/03A patent/RU2448225C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU142071A1 (ru) * | 1961-03-18 | 1961-11-30 | нов А.А. Емель | Прибор дл измерени деформаций осадочных и температурных трещин |
FR2487503A2 (fr) * | 1974-06-06 | 1982-01-29 | Saugnac Janpierre | Dispositif pour mesurer et enregistrer l'evolution d'une fissure de mur ou autre deformation |
US4472883A (en) * | 1982-09-28 | 1984-09-25 | Ortega Richard I | Structural movement measuring device |
RU2178049C2 (ru) * | 2000-04-06 | 2002-01-10 | Репников Леонид Николаевич | Способ мониторинга трещин в строительных конструкциях |
RU66525U1 (ru) * | 2006-12-11 | 2007-09-10 | Михаил Андраникович Шахраманьян | Система мониторинга технического состояния зданий и сооружений |
RU2381470C2 (ru) * | 2008-02-26 | 2010-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Современные диагностические системы" (НПО СОДИС) | Способ мониторинга и прогнозирования технического состояния зданий и сооружений и система мониторинга и прогнозирования технического состояния зданий и сооружений (варианты) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112067043A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-11 | 常州机电职业技术学院 | 一种木结构古建筑的缺损度检测系统 |
CN112067043B (zh) * | 2020-08-14 | 2022-08-26 | 常州机电职业技术学院 | 一种木结构古建筑的缺损度检测系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
García-Diego et al. | Microclimate monitoring by multivariate statistical control: The renaissance frescoes of the Cathedral of Valencia (Spain) | |
EP3518202B1 (en) | Distributed sensor system with remote sensor nodes and centralized data processing | |
JP3221635U (ja) | 壁面ひび割れ変化検知器 | |
WO2020177165A1 (zh) | 裂缝变化监测装置及裂缝变化监测方法 | |
JP2006349535A (ja) | 複合センサモジュールおよびセンサデバイス | |
WO2009063218A3 (en) | Pipeline condition detecting method and apparatus | |
CN112229333A (zh) | 裂缝变化监测装置、方法、存储介质及处理器 | |
JPH1183420A (ja) | ひずみ測定モジュール及び多点ひずみ測定システム | |
RU2448225C1 (ru) | Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений | |
KR20050018773A (ko) | 이미지 프로세싱 기법을 이용한 균열측정 장치 | |
RU2009116443A (ru) | Способ тестирования электронного блока | |
Krakhmal’ny et al. | New system of monitoring of a condition of cracks of small reinforced concrete bridge constructions | |
RU102035U1 (ru) | Система мониторинга состояния трещин и стыков зданий и сооружений | |
JP2018119826A (ja) | 時刻補正装置、センサ装置、センサシステム、時刻補正方法及びプログラム | |
JP6164383B1 (ja) | 地盤変位の観測方法、及び情報処理装置 | |
JP6424915B2 (ja) | 状態検知ユニット、構造物の状態検知方法、および構造物の状態検知プログラム | |
CN112066859A (zh) | 光斑位置的检测方法及光斑位置检测系统 | |
Galdino et al. | Development of low-cost wireless accelerometer for structural dynamic monitoring | |
Cigada et al. | Thermal characterization of FBG strain gauges for the monitoring of the cupola of Duomo di Milano | |
PL429894A1 (pl) | Sposób i układ ciągłego monitorowania parametrów podłóg drewnianych oraz mikroklimatu w miejscu ich ułożenia | |
CN104501941A (zh) | 航空发动机传感器低频固有频率的测试方法 | |
EP1717575A1 (en) | Method for internal testing of materials | |
CN110826141A (zh) | 一种塔架线型的低成本自动化测试方法及其应用测试系统 | |
JP2019120521A (ja) | 間隙幅データ収集システム及び間隙幅推定プログラム | |
CN213874735U (zh) | 测温传感器精度自检测和自校准装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121002 |