建筑结构“体检”之结构健康监测做什么?
结构健康监测(Structural Health Monitoring,简称SHM)是一门跨学科的综合性技术,其融合了现代传感器技术、网络通信技术、信号分析处理技术、数据管理技术、预警技术及建筑物结构理论分析技术等多个领域知识。其主要设计思想就是综合以上理论知识,连续、长期对结构损伤进行正确识别和诊断,预测当前结构状况和未来发展趋势,对紧急突发情况作出实时预警,从而实现让整个建筑结构始终处于被监测的状态。
结构健康监测(SHM)结构组成:
思萃建筑结构健康监测系统深度融合AIoT、5/4G、卫星导航、大数据、三维可视化等技术,通过智能结构诊断器、环境传感器和视频监控等感知数据,实时监测建筑结构位移、沉降、倾斜、温度、频率、裂缝、动态平衡和人体舒适指数,城市微震监测数据,接入视频图像和气象局数据,实现建筑物结构安全预警和健康度的快速评估,有效预知建筑结构变化趋势,让管理者随时随地了解和查看建筑物的运行状况,强化建筑物结构安全监管工作,辅助管理者进行科学决策,减少风险事件发生,保障人民生命财产安全。
1.前端采集:通过在建筑楼顶角落及支撑核心结构位置安装智能结构诊断器,对建筑物的位移、沉降、倾斜等形变数据进行实时监测,并配套北斗地基增强系统微基站实现毫米级后处理。
2.数据汇聚:传感器通过4G/5G网络把数据汇聚到互联网的建筑结构监测系统,系统对各类监测数据进行预处理,对异常数据推送出告警。
3.业务服务:对各类监测数据进行预处理,对符合告警规则进行告警,并提供告警的全流程处理,同时对告警进行统计分析和可视化展示。
4.平台应用:系统在平台端和APP为用户提供功能应用管理服务。
结构健康监测(SHM)功能:
1、数据监测高效稳定
采用SHM结构健康诊断技术、多自由度微振动诊断算法等前沿技术对建筑进行精准监测;高可靠的硬件工艺,确保恶劣环境下的数据采集连续性;4G/5G传输稳定高效,确保数据的快速回传和长期稳定。
2、险情提前发现、提早预发
系统通过传感器技术、物联网技术、大数据分析的综合应用,大大节省了前期数据获取和数据处理的时间,发现楼栋形变状态马上推送告警到平台和APP,应急处置人员可以马上响应、排查、处置,缩短险情响应时间。
3、楼栋监测数据档案式管理
对楼栋基本信息、状态信息、告警信息等多维度信息,进行有效处理和综合展示形成楼栋档案,对后期决策起到重要的支撑作用。
4、实现片区房屋态势可视化
采用大数据分析技术,从时间特性、空间特性等多维度对建筑物的状态、告警情况进行分析,实现片区建筑物安全态势的可视化呈现。
建筑结构监测系统的应用范围:
1. 大型公共建筑:对于大型公共建筑如图书馆、体育场馆、会展中心等,结构监测可以及时发现异常,预防坍塌等事故的发生,保障人员安全。
2. 古建筑与文物保护:古建筑和文物保护单位由于其特殊的历史和文化价值,结构监测显得尤为重要。通过实时监测,可以及时发现并修复潜在的结构问题,确保文物的长久保存。
3. 桥梁与隧道:桥梁和隧道作为城市交通的枢纽,其结构安全直接关系到交通的正常运行。结构监测系统可以对桥梁和隧道的位移、应力等进行实时监测,确保交通畅通无阻。
4. 边坡与大坝:边坡和大坝是重要的基础设施,结构监测可以帮助预防滑坡、溃坝等事故的发生,保障周边居民的生命财产安全。
5. 高层与超高层建筑:高层和超高层建筑在风载、地震等因素影响下,容易产生结构变形。结构监测系统可以对建筑的位移、加速度等进行实时监测,确保建筑的稳定运行。
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