建筑安全监测

一、监测目的

建筑安全关系到人民的生命安全和社会的稳定，如何保证建筑物的安全使用是一项极其重要的工作。目前我国越来越多的建筑物逐步接近或者已经达到了使用年限，使得建筑物不断出现各种安全隐患，如不积极采取相关措施就会阻碍社会的持续健康发展；同时应积极响应国家提出的“节能、环保、低碳”的政策导向。危旧房屋结构安全监测与加固研究刻不容缓。

二、监测背景

房屋安全监测一般分为：沉降监测和倾斜监测，房屋沉降监测是通过设置基准点、在房屋上设置观测点、对房屋沉降进行定期观测。房屋沉降采用静力水准仪测量，测量等级、精度要求、数据处理、相对沉降的计算以及相关的技术要求按现行行业标准执行。

裂缝监测内容包括裂缝形态、长度、宽度、描述，裂缝监测宜灭用直接量测、摄影量测以及测缝传感器等方法进行。在裂缝两侧粘贴带量测孔的金属板，采用于分尺或游标卡尺观测量测孔变化，袋缝宽度测量值精度为土0.1mm，缝长度测量值精度为士1mm对于缝纹清晰的裂缝，现场设置量测基准线，观测时沿量测基准线放置比照尺，与裂缝共同摄像后，在计算机中参照比照尺的比例计算，应尽盘采用畸变影响较小的图像中部观测。在观测过程中，如出现房屋附件地面荷载突然增减、房屋四周大量积水、长时问连续降雨等情况时应增加观测次数。当房屋突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重开裂时，应立即逐日或一天次的连续观测。

三、监测意义

(1) 保障建筑物的运行安全：建筑物在使用过程中，由于各种因素的影响，会出现不同程度的变形、位移等情况，这些情况如果得不到及时的监测和处理，就会危及建筑物的运行安全。建筑监测可以对这些数据进行实时监测和分析，及时发现问题并加以解决，从而保障建筑物的运行安全。

(2) 延长建筑物的使用寿命：建筑物在使用寿命中，由于各种原因，会出现不同程度的老化现象，这些现象如果得不到及时的处理，就会缩短建筑物的使用寿命。建筑监测可以对这些数据进行实时监测和分析，及时发现问题并加以解决，从而延长建筑物的使用寿命。

(3) 提高建筑物的使用效率：建筑监测可以通过对建筑物的各项数据进行监测和分析，在建筑物的设计和使用过程中，对建筑物的结构和设施进行优化，从而提高建筑物的使用效率。

四、引用标准和规程规范

在执行合同时，对所有安全监测仪器设备的采购、检验、安装埋设和观测及资料分析，严格按照国家有关部门颁布的技术标准和规范，具体如下：

(4) JGJ82017-《建筑变形测量规范》

(5) JGJ125-2016-《危险房屋鉴定标准》

(6) GBJ7-81-《建筑地基基础设计规范》

(7) GB 50023《建筑抗震鉴定标准》

(8) GB 50009《建筑结构荷载规范》

(9) GB 50003《砌体结构设计规范》

五、系统特点

1、先进性

高精度——各监测项目采用的高精度的设备，各项技术指标在行业内达到领先水准。

自动化——系统高度自动化，各监测设备巡视采样周期均小于 10 分钟(用户可根据实际情况设定》，数据实时性强。

全天候监测——各监测项目不受天气条件的限制，可以进行全天假监测。 智能、操作界面友好——利用软件的智能化实现各监测设备的实时控制，实现海量数据的自动采集与处理，方便数据的存储与查询。软件友好，操控简单，工作人员上手容易。

2、稳定性

稳固的硬件——各监测项目采用的没备都可长时间持续运行，系统故障率小于3%；监控中心采用高性能服务器，支特海量数据的存储与处理，各项监测数据及报警数据及截图可保存5年以上，后期可随需要扩展硬盘信息的存储。

3、兼容性

本系统满足开放性标准的要求，方便系统功能的添加，删除，维护，修改，扩展。系统硬件预留各项接口，可新增监测项目及添加监测设备；系统软件兼容当前流行的多种数据库，包括ACCESS,SQL server，Oracla，并满足数据库容量的扩充，系统软件功能的增强等方面的要求。

五、建筑物安全监测的组成

超高层（厂房）结构变形监测主要内容是结构水平位移。结构水平位移过大，将会导致结构开裂、倾斜或损伤，甚至达到一定程度时，因为结构加速度过大引起室内人员不适。在现有的建筑结构规范中，对超高层建筑的项端位移和层间水平位移都有严格的限制。除此之外，超高层结构水平变形曲线也是变形监测的一项重要内容，它在一定程度上反映了结构垂直方向的刚度变化，是损伤判断的重要依据之。除了变形监测，由于楼层太高，环境因素也会影响到整个建筑物的使用。

六、危房监测方案

6.1客户价值

建筑结构开裂变形是国内外普遍存在的技术问题，大部分结构的破坏和倒塌是因楼体变形从裂缝处开始扩展的。结构倾斜变形是导致楼房失稳倒塌的主要特征，特别是整体性差或已经受损的房屋，内部应力分布不均，一旦变形倾斜，内部应力会迅速变化，局部承重结构断裂失效后会连带其他部分迅速坍塌。

（常规危房监测方式的现状与问题）

虽然按常规方法可以对房屋进行检测和观测，但由于人工监测的周期长，误差大，且不能实现采集动态数据进行分析，导致房屋安全难以得到有效保障。利用自动化监测系统就可以避免这些问题，在建筑结构变形监测中，利用倾角传感器进行在线监测是目前最先进的监测手段。

6.2传统监测与在线监测对比

6.3系统架构

建筑物结构监测系统整体架构分为实地部署的传感网和在线监测云平台两部分。其实现方式是在结构关键部位部署无线倾角传感器组成传感网，通过 2G/3G/4G 网络将监测数据实时传输至云平台，云平台对监测数据进行多种智能算法分析。各权限的管理员可通过网页或移动端 APP 访问监测数据、查看预警信息、下载相关统计报表及数据分析报告。

6.4监测指标

                                                                                                                                                                                                                                           设备技术指标

七、古建筑监测方案

我国做为四大文明古国之一，有着悠久的历史与灿烂的文化。使我国拥有的庞大的古文物和古建筑，具有极高的文物保护价值。由于年代久远，部分古建筑出现了倾斜、开裂等问题。专家迫切希望寻找一种对古建筑的健康状况进行无损、快速有效和可靠的诊断分析手段，以便提前对古建筑进行诊断，及时发现并积极采取预防措施进行保护和修复。

传统的文物保护主要是通过定期人工巡检、目测古建筑健康状况的方式开展的，但由于人工监测的周期长，误差大，且不能实现采集动态数据进行分析，导致古建筑健康难以得到有效保障。利用自动化的采集方案就可以避免这些问题，倾角传感器的测记法是目前最先进的监测手段，倾角传感器的连续读数、自动记录和数字传输的功能。监测古建筑上部层面倾斜时，传感器可安置在古建筑顶层或需要观测的楼层的楼板上。监测基础倾斜时，传感器可安置在基础面上，以所测楼层或基础面的水平倾角变化值反映和分析建筑倾斜的变化程度。

7.1建设方案

1、动态监测数据采集

利用传感器对被监测点实现实时远程无线数据采集（房屋水平倾斜变化量、房屋竖向倾斜变化量）及日均差值变化数据。

2、古建筑安全管理平台数据存储和分析云服务

对动态监测数据和安全检查数据建立关系数据库分类存储，绘制分析图表在客户端软件中显示。

3、手机预警

设置预警值，建立不同级别的用户组推送短信预警。

4、古建筑安全检音

由专业技术人员每月对倾斜异常等安全检查和动态监测数据变化情况做记录，记录数据通过手机APP汇总至古建筑安全管理平台云服务器，与动态监测数据比对分析，统一出具技术服务报告。

7.2架构设计

古建筑物结构监测系统整体架构分为实地部署的传感网和在线监测云平台两部分。

其实现方式是在结构关键部位部署传感器组成传感网，通过2G/3G/4G网络将监测数据实时传输至云平台，云平台对监测数据进行多种智能算法分析。各权限的管理员可通过网页或移动端APP访问监测数据、查看预警信息、下载相关统计报表及数据分析报告。

7.3监测指标

                                                                                                                              设备技术指标