基于工业级4G路由器古建筑监测解决方案

▋概述

众所周知，建筑物从施工到使用过程期间，混凝土或钢结构的重点部位的受力、变形以及受到的风荷载和温度变化等都是影响其结构健康的因素，通过进行长期的健康检测，可以准确及时地记录和掌握这些参数的演变情况，从而可对其结构耐久性做出判别。近年来，随着大型建筑的增多和高科技的应用，建筑物健康监测正向一体化、自动化、数字化、智能化的方向发展。

才茂大型空间建筑结构监测系统主要面向以机场航站楼、高铁站、大型楼宇、体育场、博物馆、古建筑等大型建筑领域，对相关建筑结构安全进行实时健康监测。

在监测方案设计、采集设备安装、软件系统集成三方面，都有针对性的满足了大跨度空间结构的监测要求，并结合大跨度空间结构大规模、大面积空间布局、静态应力和形变为主、材料性质以钢材为主的特点，完整实现了相应的大跨度结构实时监测和体系结构安全性评价体系，并能够对结构故障进行实时预警。

大型空间建筑结构监测专用于土木建筑行业工程，是一套集测试仪器、数据采集与处理系统、通讯系统等于一体的自动化监测系统，可用于诸如电视塔、大厦、体育场馆等检测超高建筑物的结构及安全检测，也适用于一般建筑物的检（监）测。才茂监测系统具有品质高、适应性强、兼容性广等特性，在土木建筑监测的项目工程化方面具有丰富的领先经验。

大型空间结构健康监测系统应用

▋监测项目

在大型空间结构监测自动化解决方案中，监测内容主要是针对应力、应变、温度、沉降、倾斜、位移等物理量进行监测。具体为：

• 变形监测（水平位移、垂直位移、偏距、倾斜、挠度、裂缝）

• 动力响应监测（结构振动位移、速度、加速度）

• 结构应力应变、温度监测

• 风环境监测

• 视频监控

 空间结构监测布点示意图

▋系统组成

才茂空间结构工程在线监测系统主要分为：工程概况、在线监测、预警管理、文档管理和系统配置等几个子系统。

工程概况：汇总结构工程日常的安全状况和信息通知，用户可简单了解结构工程的整体安全状况。

在线监测：对工程进行实时监测并进行采集评估的系统，包括远程监测、健康评估、风险预报、风险跟踪等模块。系统能够实时对边坡工程结构的监测数据进行跟踪和查询等功能，包括录入的历史数据可根据不同的查询条件进行查阅。远程监测查询的数据包括原始波长、频率及由公式换算后的数据。

预警管理：对风险预报中提及的典型断面进行风险的动态管理与控制。对结构工程进行综合的健康预警管理，是否存在结构风险，对辨识出风险源的发展状态、现场控制措施、风险控制效果等进行跟踪记录，同时辅以图片等多种表现形式，并对风险管理做过程记录备查。

文档管理：汇集各种工程参考资料，以供工程各方查阅。

综合管理：配置部署各种工程、监测项目、风险源、测组、测点、仪器参数等属性，以及配置各种模板和用户权限。

 空间建筑结构在线监测系统软件架构

▋系统特点

• 工程运营期实时监控、实时数据采集、存储、处理

• 远程检查管理和控制

• 多样化数据自动采集和人工校正

• 通过可配置数学建模对结构数据进行智能化分析

• 自动生成各类报表、数据过程线和分布线等

• 对结构变化进行专业化安全评估和多级预警

• 辅助决策与应急预案指挥系统

• 系统设备故障修复和记录功能

• 自动编制生成专业化报告

• 对多级结构工程进行统一分布式管理和统一云技术处理

• 强大的用户界面、数据模型和报告模板自定义功能

▋关于结构健康监测

结构健康监测是指对工程结构实施损伤检测和识别。 我们这里所说的损伤包括材料特性改变或结构体系的几何特性发生改变，以及边界条件和体系的连续性，体系的整体连续性对结构的服役能力有至关重要的作用。 结构健康监测涉及到通过分析定期采集的结构布置的传感器阵列的动力响应数据来观察体系随时间推移产生的变化，损伤敏感特征值的提取并通过数据分析来确定结构的健康状态。对于长期结构健康监测，通过数据定期更新来估计结构老化和恶劣服役环境对工程结构是否有能力继续实现设计功能。