[發明專利]一種玻璃幕墻安全監測系統以及監測方法

在審

• 申請號: 201710545524.2
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107314792A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 黃林沖;陶臣園;李勇;梁禹;黃帥
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 陳正興

技術領域

本發明涉及玻璃幕墻安全監測技術領域，特別涉及一種玻璃幕墻的安全監測系統以及監測方法。

背景技術

現代建筑中，玻璃幕墻因為材料相對輕便、施工工藝簡單、可輕易建造出形式多樣且優雅美觀的高層建筑，同時具備良好的防風、防雨等優點，而得到廣泛的應用。

現有的玻璃幕墻（特別是隱框玻璃幕墻和全玻幕墻）的玻璃板主要通過粘膠（或稱結構膠）粘結固定。而玻璃幕墻長時間服役使用后，其粘膠會出現因老化以及局部脫落等因素所引起的結構損傷，且隨著結構損傷程度的加劇，粘膠對玻璃板的粘結力會不斷下降，同時，玻璃的固有頻率變化率也不斷增大。當粘膠的粘結力下降至不足于支撐玻璃板時，玻璃板就會墜落，對公眾的生命和財產安全造成嚴重威脅。另外，玻璃幕墻在外部熱輻射（例如太陽輻射或者火焰輻射等）作用下，溫度會升高，當溫度升高至超過安全范圍（一般在夏日的太陽強烈輻射或者火災火焰輻射下，可能升高至超出安全范圍）時，玻璃板，特別是長期服役使用的玻璃板可能出現爆裂，并嚴重威脅公眾的生命和財產安全。

為了防止玻璃幕墻的玻璃板因粘膠結構損傷嚴重而墜落，檢測人員利用玻璃板的固有頻率變化率會隨粘膠結構損傷程度的加劇而增大的特點，通過檢測玻璃板的固有頻率變化率來識別粘膠的結構損傷程度，以判斷粘膠的結構損傷程度是否超出安全范圍，并作出是否對玻璃幕墻進行維護的決定。

現有的檢測做法是通過人工定期（例如一個月或者半年等）對玻璃幕墻進行檢測，即先現場在待檢測玻璃板表面安裝加速度傳感器，并通過數據線將加速度傳感器與現場攜帶的數據采集裝置連接；然后，手持塑膠錘子輕微敲擊玻璃板以使玻璃板產生振動，并由數據采集裝置通過加速度傳感器采集玻璃板的加速度數據；然后，由檢測人員將數據采集裝置帶回檢測中心，并將加速度數據導入分析裝置進行分析，以得到玻璃板的固有頻率變化數據；最后根據得到的玻璃板的固有頻率變化數據判粘膠的結構損傷是否超出安全范圍，并作出相應的應對措施。

現有的這種檢測方式，雖能起到一定程度上預防作用，并能在一定程度上降低玻璃幕墻因粘膠結構損傷過度而墜落的概率。但這種通過人工檢測的方式，存在如下不足：1、這種現場安裝加速度傳感器和數據采集裝置采集加速度數據，采集完拆卸并帶回檢測中心分析的人工檢測方式，存在效率低成本高的問題。2、每次檢測都要現行安裝和拆卸工作，除了效率低之外，對于一些地方，每次檢測都需要高空作業，危險性較高。3、定期檢測的方式，時間跨度較大（如為一個月、半年甚至一年等），可能在下一次檢測之前，粘膠的結構損傷就已加劇至超出安全范圍，并出現玻璃板墜落的情況，仍然存在嚴重威脅公眾的生命和財產安全的可能性。

而關于防止玻璃板因高溫而爆裂方面，目前還有沒相關的監測及預防措施。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種玻璃幕墻安全監測系統以及監測方法，旨在實現玻璃幕墻粘膠結構損傷和玻璃板溫度的自動化監測，以及時掌握粘膠結構損傷和溫度變化情況，并避免出現玻璃板墜落以及過熱爆裂的情況；同時，節省人力并降低成本。

為實現上述目的，本發明提出一種玻璃幕墻安全監測系統，包括：

激振裝置，所述激振裝置裝于玻璃板的中部位置，用于輕微敲擊玻璃板，以使玻璃板產生振動；

加速度傳感器，所述加速度傳感器裝于玻璃板上，用于采集玻璃板的加速度數據，所述加速度傳感器內還集成有第一無線通信模塊，用于發送加速度傳感器采集到的加速度數據；

溫度傳感器，所述溫度傳感器裝于玻璃板上，用于采集玻璃板的溫度數據，所述溫度傳感器內還集成有第二無線通信模塊，用于發送溫度傳感器采集到的溫度數據；

數據采集裝置，所述數據采集裝置用于接收第一無線通信模塊和第二無線通信模塊發送的加速度數據和溫度數據；

數據分析裝置，所述數據分析裝置用于對數據采集裝置采集到的加速度數據和溫度數據進行分析，并通過分析得出玻璃板的固有頻率變化數據和溫度變化數據；

數據顯示器，所述數據顯示器用于顯示數據分析裝置所分析并得出的固有頻率變化數據和溫度變化數據。

本發明還提出一種玻璃幕墻安全監測方法，包括步驟：

S1、通過裝于玻璃板中部位置的激振裝置自動地輕微敲擊玻璃板，以使玻璃板產生振動；

S2、通過裝于玻璃板上的加速度傳感器和溫度傳感器分別采集玻璃板的加速度數據和溫度數據，并通過集成于加速度傳感器和溫度傳感器內的第一無線通信模塊和第二無線通信模塊分別發送加速度傳感器和溫度傳感器采集到的加速度數據和溫度數據；