[發(fā)明專利]一種建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)行安全監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210851271.2
• 申請(qǐng)日: 2022-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN115112179A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春華;潘洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海思盛信息科技事務(wù)所
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 上海灣谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 孫艷芳

1.一種建筑結(jié)構(gòu)運(yùn)行安全監(jiān)測方法，其特征在于，包括，

根據(jù)所述建筑結(jié)構(gòu)布設(shè)光學(xué)定位傳感器/或無線電定位傳感器；

根據(jù)所述光學(xué)定位傳感器和/或無線電定位傳感器的定位值和相對(duì)位置值獲取所述建筑結(jié)構(gòu)的形變量；

根據(jù)所述建筑結(jié)構(gòu)的形變量以及所述光學(xué)定位傳感器和/或無線電定位傳感器的定位值和相對(duì)位置值，獲取所述建筑結(jié)構(gòu)的位移量；

根據(jù)所述建筑結(jié)構(gòu)的形變量以及所述建筑結(jié)構(gòu)的位移量獲取所述建筑結(jié)構(gòu)的運(yùn)行安全等級(jí)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

設(shè)置信息采集端，同時(shí)在在建筑結(jié)構(gòu)的墻角、墻體、屋頂、房屋地基位置分別安裝傾角傳感器、裂縫計(jì)和靜力水準(zhǔn)儀，傾角傳感器用于采集傾斜角度值，裂縫計(jì)用于采集建筑結(jié)構(gòu)裂縫或伸縮縫的開合度，所述裂縫針內(nèi)置溫度傳感器，用于同步測量安裝位置的溫度，自動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償；靜力水準(zhǔn)儀，用于測量建筑結(jié)構(gòu)上各個(gè)測點(diǎn)的相對(duì)沉降值，所述傾角傳感器、裂縫計(jì)、靜力水準(zhǔn)儀和溫度傳感器分別與所述信息采集端信號(hào)連接；

設(shè)置信號(hào)轉(zhuǎn)換端，通過信號(hào)轉(zhuǎn)換端將信息采集端的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，

設(shè)置傳輸通信端，負(fù)責(zé)將經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)換端轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)和云平臺(tái)之間形成通信及數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸方式通過有線傳輸或者無線傳輸；

云平臺(tái)通過對(duì)接收的數(shù)字信號(hào)信息進(jìn)行分析，當(dāng)分析建筑結(jié)構(gòu)的安全數(shù)據(jù)指標(biāo)不合格時(shí)，將通過短信或者郵件形式發(fā)送預(yù)警信息到管理人員的移動(dòng)終端，提醒管理人員及時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行安全評(píng)估。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述建筑結(jié)構(gòu)的形變量還包括建筑結(jié)構(gòu)的地基形變量，通過在建筑結(jié)構(gòu)的地基的不同位置設(shè)置應(yīng)力傳感器來檢測地基內(nèi)的應(yīng)力分布，將檢測到的地基的應(yīng)力分布信息傳遞給云平臺(tái)的控制中心，控制中心通過以下公式計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的地基形變量，

其中，S為地基最終變形量，單位毫米，S^‘為按分層總和法計(jì)算出的地基變形量，為沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取值范圍為0.2～1.4，n為地基變形計(jì)算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)，p_o對(duì)應(yīng)于載荷效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的附加壓力，單位為千帕，E_si為基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量，應(yīng)取土的自重壓力與附加壓力之和壓力段計(jì)算，單位為兆帕，z_i、z_i-1為基礎(chǔ)底面至第i層土、第i-1層土底面的距離，單位為米，a_i、a_i-1為基礎(chǔ)底面計(jì)算點(diǎn)至第i層土、第i-1層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)；

載荷效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的附加壓力p_o通過以下公式計(jì)算得到：

其中，p為預(yù)估每平米的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，n為樓層數(shù)量，為準(zhǔn)永久系數(shù)，取值0.7，h為地下室基礎(chǔ)埋深，π為土的加權(quán)品均重度；

云平臺(tái)將得到的建筑結(jié)構(gòu)的地基形變量與預(yù)設(shè)安全地基形變量進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的地基形變量超出預(yù)設(shè)安全地基形變量的范圍時(shí)，云平臺(tái)通過短信或者郵件形式發(fā)送預(yù)警信息到管理人員的移動(dòng)終端，提醒管理人員及時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行安全評(píng)估。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述建筑結(jié)構(gòu)布設(shè)光學(xué)定位傳感器/或無線電定位傳感器的步驟，包括，

獲取所述建筑結(jié)構(gòu)的承重、剪力、拉力以及扭力受力部位；

對(duì)所述建筑結(jié)構(gòu)的承重、剪力、拉力以及扭力受力部位布設(shè)光學(xué)定位傳感器/或無線電定位傳感器；

對(duì)所述建筑結(jié)構(gòu)除了承重、剪力、拉力以及扭力受力部位的其它部位布設(shè)光學(xué)定位傳感器/或無線電定位傳感器；

在相同的所述建筑結(jié)構(gòu)的形變量和所述建筑結(jié)構(gòu)的位移量狀態(tài)下，獲取對(duì)所述建筑結(jié)構(gòu)的形變量和所述建筑結(jié)構(gòu)的位移量更敏感的光學(xué)定位傳感器/或無線電定位傳感器的種類和位置；

在對(duì)所述建筑結(jié)構(gòu)的形變量和所述建筑結(jié)構(gòu)的位移量更敏感的光學(xué)定位傳感器/或無線電定位傳感器的位置，增加布設(shè)對(duì)所述建筑結(jié)構(gòu)的形變量和所述建筑結(jié)構(gòu)的位移量更敏感的光學(xué)定位傳感器/或無線電定位傳感器。