房屋安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.房屋安全監(jiān)測(cè)及其必要性

2.常見房屋安全問(wèn)題及其產(chǎn)生的原因

2.1溫度裂縫

是由溫度變化引起的變形裂縫，溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹、冷縮，當(dāng)約

束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí)，墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的溫

度裂縫是在混凝土平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上，如門窗洞邊的正八字斜裂縫，平

屋頂下或者屋頂圈梁不沿磚（塊）灰縫的水平裂縫，以及水平包角裂縫（包括女兒墻）。

導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因是，頂板的溫度比其下的墻體高得多，而混凝土頂板的

線脹系數(shù)又比磚砌體大得多，故頂板和墻體間的變形差，在墻體中產(chǎn)生很大的拉力

和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端較大，中間漸小，頂層大，下部小。溫度裂

縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫普通經(jīng)過(guò)一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定，

再也不繼續(xù)發(fā)展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。

2.2地基不均勻沉降

隨著地下空間的開展，以及地下水等較為復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致地基不均勻

沉降。房屋表現(xiàn)在墻體中下部區(qū)域的斜裂縫。建造中部壓力相互影響高于邊緣處，

且邊緣處非荷載區(qū)地基對(duì)荷載區(qū)下沉有剪切阻力作用，故地基受到上部傳遞的壓力

時(shí)，地基反力在邊緣區(qū)較高，引起地基的沉降變形呈凹形。這種沉降使建造物形成

中部沉降大、端部沉降小的彎曲.結(jié)構(gòu)中下部受拉，端部受剪，當(dāng)端部的剪應(yīng)力較

大時(shí)?，墻體由于剪力形成的主拉應(yīng)力破裂，裂縫通過(guò)窗口的兩個(gè)對(duì)角向沉降較小的

方向傾斜。垮塌的梁帶動(dòng)周圍預(yù)制板一起卜.落，預(yù)制板的下落導(dǎo)致其相鄰的梁失去

側(cè)向支撐，在地震作用下向掉落預(yù)制板一側(cè)發(fā)生偏移；發(fā)生側(cè)移的梁又導(dǎo)致其上下

的墻體損毀、崩塌、墻體垮塌后，導(dǎo)致其他墻體壓力增大，引起結(jié)構(gòu)連續(xù)崩塌后，

浮現(xiàn)大面積垮塌，此外，崩塌梁下部和門例角部開裂較嚴(yán)重。梁下部開裂是由于梁

在水平力作用下有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì),會(huì)導(dǎo)致周圍豉增開裂：而門窗角部開裂是由于

角部應(yīng)力集中導(dǎo)致。墻體中卜.部區(qū)域的水平裂縫。由于墻體中上部受壓并形成“拱''作

用，墻體裂縫越挨近電基和門窗越嚴(yán)重，且中下部開裂區(qū)上側(cè)的墻體有自重下監(jiān)作

用，造成垂直方向拉應(yīng)力。當(dāng)垂直方向拉應(yīng)力超過(guò)塊材與砂漿之間的粘結(jié)強(qiáng)度時(shí)，就

形成為了水平裂縫。

2.3結(jié)構(gòu)物應(yīng)力變化

早期房屋結(jié)構(gòu)因其建造年代久遠(yuǎn)，建造材料經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期老化性能衰減，不合

理使用、拆改承重結(jié)構(gòu)等因素，導(dǎo)致整體性差，結(jié)構(gòu)松散，一旦受外力如震動(dòng)、地

基沉降影響，將對(duì)安全使用造成巨大隱患，因此對(duì)于鑒定為級(jí)的危房C

1

2.4沿海城市風(fēng)荷載的破壞

風(fēng)是紊亂的隨機(jī)現(xiàn)象，對(duì)建造物的作用十分復(fù)雜，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必然考慮

的因素。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來(lái)高層建造特別是體型復(fù)雜的超高層建造得到了蓬勃

的發(fā)展。普通而言，高層建造物占地面積少，建造面積大，造型獨(dú)特，相對(duì)集中。

這一特點(diǎn)使得高層建造物在人口稠密的大城市迅速發(fā)展。但是高層建造物上風(fēng)荷載

也越來(lái)越大，導(dǎo)致水平荷載不斷增大。因此，高層建造物需要較大的承載力和剛度

來(lái)解決水平荷載的問(wèn)題。

特殊是對(duì)于沿海城市房屋建造，長(zhǎng)期受風(fēng)荷載作用，?方面引起建造物表面

風(fēng)化，海風(fēng),、海水中攜帶的鹽分加速了鋼結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)鋼筋的腐蝕；另一方面，風(fēng)荷

載是一種非周期性的動(dòng)荷載，對(duì)建造物特殊是古舊建造物的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生很大的影

響，長(zhǎng)期作用會(huì)降低結(jié)構(gòu)承載力，加速建造裂縫的發(fā)展，降低結(jié)構(gòu)壽命。

2.5附近工地施工的不利影響

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和舊城區(qū)改造推進(jìn)新建房屋的規(guī)模越來(lái)越大建造物

相鄰間的距離也越來(lái)越近，往往會(huì)浮現(xiàn)新建房屋施工對(duì)周邊建造物產(chǎn)生不利影響尤

其是對(duì)一些建造時(shí)間久、建造標(biāo)準(zhǔn)低民房的影響尤其嚴(yán)重。主要有：樁基的影響，

各類擠土樁的施工對(duì)周圍房屋地基產(chǎn)生擾動(dòng)；深基坑開挖施工中，如果沒(méi)有采用剛

度較大的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑變形大，會(huì)使周邊房屋產(chǎn)生傾斜、開裂；施工過(guò)程中

降水會(huì)使周邊房屋地基沉降：施工中的振動(dòng)可能導(dǎo)致附近地基土液化；新建房屋的

荷載導(dǎo)致地基沉降引起周邊建造物的沉降或者傾斜。

3.監(jiān)測(cè)依據(jù)

(1)《建造變形測(cè)量規(guī)范》(JGJ8-2(X)7；

(2)《工程測(cè)量規(guī)范》(GB5(X)26-2022)；

(3)《建造地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2022)；

(4)《民用建造可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-：999)；

(5)《危(wei)險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ125-99)；

4,分項(xiàng)監(jiān)測(cè)方案及其原理

4.1建造物不均勻沉降

4.1.1傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)手段

由于各種原因，建造地基可能產(chǎn)生不均勻沉降，這時(shí)需要對(duì)建造物進(jìn)行長(zhǎng)

期有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，設(shè)置必要的安全預(yù)警值。常見的方法是用水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)監(jiān)測(cè)，

水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)步驟如下：

①、建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)

根據(jù)工程的特點(diǎn)布局、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件制訂測(cè)量施測(cè)方案，由建設(shè)單位提供的

水準(zhǔn)控制點(diǎn)(即基準(zhǔn)點(diǎn))根據(jù)工程的測(cè)量施測(cè)方案和布網(wǎng)原則的要求建立水準(zhǔn)控制

2

網(wǎng)。要求：

(1)在建造物周圍布置三個(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn)(即工作基準(zhǔn)點(diǎn))，水準(zhǔn)點(diǎn)的間距不大于

]00米。

(3)在場(chǎng)區(qū)內(nèi)任何地方架設(shè)儀器至少后視到兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，并且場(chǎng)區(qū)內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)

成閉合圖形，以便閉合檢校。

⑶各水準(zhǔn)點(diǎn)要設(shè)在建造物開挖、地面沉降和震動(dòng)區(qū)范圍之外，水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)要

符合二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求。

根據(jù)工程特點(diǎn)，建立合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，平差計(jì)算出各水準(zhǔn)點(diǎn)

的高程。

②、建立固定的觀測(cè)路線

由場(chǎng)區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng)，依據(jù)沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求或者圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的沉降觀測(cè)點(diǎn)布

點(diǎn)圖，確定沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。在控制點(diǎn)與沉降觀測(cè)點(diǎn)之間建立相對(duì)固定的觀測(cè)路

線，并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處作好標(biāo)記樁，保證各次觀測(cè)盡量沿統(tǒng)一路線。

③、沉降觀測(cè)

首次觀測(cè)在觀測(cè)點(diǎn)安然固后開始。首次觀測(cè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)高程值是以后各次觀

測(cè)用以比較的基礎(chǔ)，其精度要求高，施測(cè)時(shí)用精密水準(zhǔn)儀，并且要求每一個(gè)規(guī)則點(diǎn)

首次高程應(yīng)在同期觀測(cè)兩次后取平均值。觀測(cè)周期按照前述觀測(cè)時(shí)間的要求進(jìn)行。

④、將各次觀測(cè)記錄整理檢查無(wú)誤后，進(jìn)行平差計(jì)算，求出各次每一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)

的高程值。從而確定出沉降量。

⑤、統(tǒng)計(jì)表匯總

(1)、根據(jù)各觀測(cè)周期平差計(jì)算的沉降量，列統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行匯總；

(2)、繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線；

(3)根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖，預(yù)測(cè)建造物的沉降趨勢(shì)，將建造物的沉

降情況及時(shí)的反饋到有關(guān)單位或者部門，止確地指導(dǎo)施工。

4.4.2自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段

傳統(tǒng)方法在運(yùn)用上有不少局限性。比如周邊事物的遮擋，天氣影響，人

為誤差，報(bào)告編寫繁瑣等。然而惡劣天氣的往往是危(wei)險(xiǎn)最大的時(shí)候，利用自

動(dòng)化的采集方案就可以避免這些問(wèn)題，先介紹下最新式液壓式靜力水準(zhǔn)儀。

液壓式靜力水準(zhǔn)儀依據(jù)連通管原理的方法，用液壓靜力水準(zhǔn)儀內(nèi)的壓敏傳感器

測(cè)量每一個(gè)測(cè)點(diǎn)相對(duì)與端頭液位罐相對(duì)高差，再設(shè)定某個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的測(cè)點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),

再通過(guò)計(jì)算求得各點(diǎn)相對(duì)于基點(diǎn)的相對(duì)沉陷量。

沉降計(jì)算方式：

測(cè)點(diǎn)：初始測(cè)量值一當(dāng)前測(cè)量值=沉降變化值

基點(diǎn)：初始測(cè)量值一當(dāng)前測(cè)量值二基點(diǎn)變化值

沉降變化量計(jì)算：沉降變化值-基點(diǎn)變化值X-1-最終沉降值

該產(chǎn)品采用鎂鋁合金外殼設(shè)計(jì)，外觀尺寸高111.3*90.8*52產(chǎn)品采用比較人性

化的預(yù)留透明觀察孔，可隨時(shí)查看當(dāng)前的液體的位置以及有無(wú)液態(tài)氣泡，同時(shí)設(shè)計(jì)

有彈壓自鎖排液裝置，當(dāng)有氣泡時(shí)可隨時(shí)進(jìn)行排氣處置，操作簡(jiǎn)單快捷人性化設(shè)計(jì)，

接線口采用航空插頭，具有非常高的防水特性整體防護(hù)等級(jí)IP67,聯(lián)通管接口采用

標(biāo)準(zhǔn)的啟動(dòng)連接件連接，抗壓等級(jí)達(dá)到2MPa,整個(gè)傳感器設(shè)計(jì)防水防震、具普特

種條件下使用。使用壽命高達(dá)5年以上，并且可以重復(fù)使用一致性高，內(nèi)置嵌入式

式航空高精度硅壓傳感芯片。量程可達(dá)0.2~2000mm,精度±0.2mm,分辨率

0.001mm,絕對(duì)滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程的測(cè)量要求。

組成部份也很簡(jiǎn)單，如下：

儲(chǔ)液罐，連通管，靜力水準(zhǔn)儀，采集主機(jī)，GPRS上傳模塊(DTU)

3

測(cè)點(diǎn)分布情況

靜力水準(zhǔn)儀自動(dòng)IS泅條統(tǒng)數(shù)據(jù)傳除圖

拿夕尬

數(shù)據(jù)采集流程情況

精力水準(zhǔn)儀安裝前注意事項(xiàng)要求：

1、安裝前對(duì)基點(diǎn)選擇的要求，要求基點(diǎn)原理測(cè)點(diǎn)距離盡可能的＞15m相對(duì)穩(wěn)

定無(wú)振源干擾。落差不大于2m。測(cè)點(diǎn)之間的間距根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布置。

2.安裝前對(duì)傳感器進(jìn)行ID地址確認(rèn)，并且記錄在PC機(jī)軟件內(nèi)，將所所有要

安裝的傳感器聯(lián)機(jī)測(cè)試10分鐘，安裝時(shí)按照ID編號(hào)的順序和測(cè)點(diǎn)位置確定傳感

器。

傳感器示意圖

4

連通管連接方式

3、測(cè)點(diǎn)傳感器采用膨脹螺栓固定安裝并旦要求固定堅(jiān)固，然后將液體連通管

串聯(lián)至每二個(gè)測(cè)點(diǎn)傳感器，基點(diǎn)、儲(chǔ)液罐相連接閉合,液體接口處螺絲鎖死固

定要求無(wú)漏液。

4、氣壓平衡管采用液體聯(lián)通管同樣連接方式串聯(lián)，然后和基點(diǎn)、儲(chǔ)液罐聯(lián)通.

傳感器的信號(hào)線連接方式：

5、通信電纜的連接，線纜采用雙絞屏蔽PU4*0.4防滑電纜，顏色分白色信號(hào)-

黃色信號(hào)+黑色12v-紅色12v+采用接線盒按照線纜的顏色對(duì)應(yīng)連接至接線盒，連

接方式采用穿藍(lán)測(cè)點(diǎn)基地串聯(lián)方式通信、然后與采集儀相連。

6、液體的添加不同的監(jiān)測(cè)環(huán)境所對(duì)液體的要求也不一樣，推薦兩種液體，第

?種為自來(lái)水，蒸喇水、普通采用該類液體首先要確定環(huán)境溫度變換不大于10度，

液體的膨脹系數(shù)子啊控制范圍之內(nèi)不會(huì)結(jié)冰上凍。

7、防凍液+自來(lái)水、比例1:1該液體普通用在北方寒冷地區(qū)溫度范圍-20。-

30。使用。主要目的防止液體結(jié)冰上凍。

8、液體的添加有儲(chǔ)液罐一處添加，添加液體時(shí)后端測(cè)點(diǎn)傳感器氣門打開保證

能夠有空氣排出液體添加時(shí)應(yīng)保證連通管、傳感器內(nèi)盡可能的沒(méi)有氣泡。氣泡的

最大直徑不大于2mm。這樣傳感器的穩(wěn)定和更有保障。氣泡的排出方法，采用氣

門下壓即可排出。

4.2建造物傾斜監(jiān)測(cè)

421建造物傾斜傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方案

傳統(tǒng)人工的觀測(cè)方法不少，利用全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、激光鉛直儀等。常

用方法有：

1投點(diǎn)法。觀測(cè)時(shí)，應(yīng)在底部觀測(cè)點(diǎn)位置安置水平讀數(shù)尺等量測(cè)設(shè)施。在每測(cè)

站安置經(jīng)緯儀投影時(shí)，應(yīng)按正倒鏡法測(cè)出每對(duì)上下觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志間的水平位移分量，

再按矢量相加法求得水平位移值（傾斜量）和位移方向（傾斜方向）；

2測(cè)水平角法。對(duì)塔形、圓形建造或者構(gòu)件，每測(cè)站的觀測(cè)應(yīng)以定向點(diǎn)作為零

方向，測(cè)出各觀測(cè)點(diǎn)的方向值和至底部中心的距離，計(jì)算頂部中心相對(duì)底部中心

的水平位移分量。對(duì)矩形建造，可在每測(cè)站直接觀測(cè)頂部觀測(cè)點(diǎn)與底部觀測(cè)點(diǎn)之

間的夾角或者上層觀測(cè)點(diǎn)與下層觀測(cè)點(diǎn)之間的夾角，以所測(cè)角值與距離值計(jì)算整體

的或者分層的水平位移分量和位移方向；

5

3前方交會(huì)法。所選基線應(yīng)與觀測(cè)點(diǎn)組成最佳構(gòu)形，交會(huì)角宜在60。?120。之間。

水平位移計(jì)算，可采用直接由兩周期觀測(cè)方向值之差解算坐標(biāo)變化量的方向差交

會(huì)法，亦可采用按每周期計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值，再以坐標(biāo)差計(jì)算水平位移的方法。

4激光鉛直儀觀測(cè)法。應(yīng)在頂部適當(dāng)位置安置接收靶，在其垂線下的地面或者

地板上安置激光鉛直儀或者激光經(jīng)緯儀，按一定周期觀測(cè)，在接收靶上直接讀取

或者量出頂部的水平位移量和位移方向。作業(yè)中儀器應(yīng)嚴(yán)格置平、對(duì)中，應(yīng)旋轉(zhuǎn)

180。觀測(cè)兩次取其中數(shù)。對(duì)超高層建造，當(dāng)儀器設(shè)在樓體內(nèi)部時(shí)，應(yīng)考慮大氣湍流

影響；

5測(cè)定基礎(chǔ)沉降差法。在基礎(chǔ)上選設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，采用水灌測(cè)量方法，以所測(cè)各周

期基礎(chǔ)的沉降差換算求得建造整體傾斜度及傾斜方向。

422建造物傾斜自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方案

與沉降監(jiān)測(cè)相同，傳統(tǒng)的方法也存在不少局限性，不能實(shí)時(shí)的準(zhǔn)確的反應(yīng)浮現(xiàn)

場(chǎng)實(shí)際情況。

傾斜自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)方案：傾斜儀測(cè)記法?？刹捎秒娮觾A斜儀進(jìn)行觀測(cè)。傾斜儀

應(yīng)具有連續(xù)讀數(shù)、自動(dòng)記錄和數(shù)字傳輸?shù)墓δ堋１O(jiān)測(cè)建造上部層面傾斜時(shí)，儀器可

安置在建造頂層或者需要觀測(cè)的樓層的樓板上。監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)傾斜時(shí)，儀器可安置在基

礎(chǔ)面上，以所測(cè)樓層或者基礎(chǔ)面的水平傾角變化值反映和分析建造傾斜的變化程度。

采用進(jìn)口核心控制單元，采用電容微型擺錘原理。利用地球重力原理，當(dāng)傾角

單元傾斜時(shí)，地球重力在相應(yīng)的擺錘上會(huì)產(chǎn)生重力的分量，相應(yīng)的電容量會(huì)變化，

通過(guò)對(duì)電容量處量放大，濾波，轉(zhuǎn)換之后得出傾角。

U-.Ui分別為攜神的左極板和右極板與其各自對(duì)

應(yīng)電極間的電壓.當(dāng)傾購(gòu)傳甚■傾斜時(shí),U會(huì)

按照一定規(guī)律變化,所以，（U-.Uu）是關(guān)于博

京a的函（U..U.）

角度輸出計(jì)算公式：

角度二輸（出電流一零點(diǎn)位置電流片角度靈敏度

角度靈敏度=輸出電流范圍?角度測(cè)量范圍

例：土3（『測(cè)量范圍16mA輸出電流范圍

角度靈敏度=16-60=0.266666mA/°

目前市面上的超高精度傾角儀，分辨率可達(dá)0.0005。，精度達(dá)0.001。，溫漂為

0.0007。/℃,產(chǎn)品輸出RS232,RS485和CAN總線多種接口可選，可以方便的集成

到用戶的使用環(huán)境中。

6

通過(guò)無(wú)線采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，把監(jiān)測(cè)數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至處理中心，通過(guò)分析數(shù)

據(jù)得出結(jié)論。通過(guò)分布式物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)的房屋傾斜變形監(jiān)工具，以遠(yuǎn)程無(wú)線的方

式實(shí)時(shí)被觀測(cè)房屋傾斜變形動(dòng)態(tài)變化，為房屋解危工作決策提供輔助支持。

安裝注意事項(xiàng)

設(shè)備安裝包含前端監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝、客戶端監(jiān)控室設(shè)備的安裝和后臺(tái)服務(wù)器的

安裝。相關(guān)設(shè)備的安裝除遵守相關(guān)規(guī)程外，嚴(yán)格按照設(shè)備說(shuō)明書的要求進(jìn)行。為

了確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性，在安裝傾角傳感器的時(shí)候，必須保證傳感器與接觸面之

間的堅(jiān)固的接觸。為此，在設(shè)置傾角傳感器時(shí)，必須采取足以保證在長(zhǎng)期使用過(guò)程

中傳感器與接觸面良好接觸的措施。安裝中采用了固定螺絲和調(diào)平螺絲共同固定的

方式，即先用傳感器底部的固定螺絲固定，然后利用調(diào)平底角螺絲固定調(diào)平，確保

傳感器與接觸面良好接觸。傾角傳感器的安裝步驟具體如卜.：

傾角傳感器，在普通情況下，一個(gè)樓房安裝4到8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。水平固定在

被監(jiān)控樓房的樓頂四個(gè)角和樓房底部四個(gè)側(cè)面。傳感器的安裝板要堅(jiān)固的固定在墻

體表面，減少動(dòng)態(tài)和加速度對(duì)傳感器的影響；

盡量將傾角傳感器安裝在陰涼恒溫環(huán)境處，以減少溫度對(duì)測(cè)量值的影響；

首先盡可能平整的安裝表面，如果安裝表面不平，還需要使用砂紙打磨；

確定傳感器的XY軸向，保證所有傳感器的安裝朝向徹底一致。然后利用固

定螺栓加固傳感器，使其與接觸面密切連接；連接筆記本，對(duì)傳感器進(jìn)行電子零位

調(diào)整。之后即可進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

7

傳小呦雄乜弓取同?如長(zhǎng)的屈▽行.網(wǎng)獨(dú)生盡可朧不五產(chǎn)今火的.如上BB

某樓監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖

傾角計(jì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)6個(gè)

4.3建造物裂縫監(jiān)測(cè)

4.3.1傳統(tǒng)人工方案

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傳統(tǒng)方式：人工用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，對(duì)裂縫寬度監(jiān)測(cè)，可在裂縫兩側(cè)貼石膏

餅、劃平行線或者貼埋金屬標(biāo)志等，采用千分尺或者游標(biāo)卡尺等直接量測(cè)的方法；

也可采用裂縫計(jì)、粘貼安裝千分表法、攝影量測(cè)等方法。這些都需要人每天去巡查記

錄。

432自動(dòng)化采集方案

裂縫的自動(dòng)化處理方案也比較簡(jiǎn)單，安

裝裂縫計(jì)對(duì)裂縫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裂縫發(fā)育情

況即可。目前數(shù)碼信號(hào)的裂縫計(jì)也有相當(dāng)不

俗的精度。量相50300mm,精度：0.1mm,

分辨率：001mm,通信：RS485

然后將信號(hào)接入采集儀中，通過(guò)GPRS

網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较鄳?yīng)的平臺(tái)上。

5.項(xiàng)目自動(dòng)化監(jiān)測(cè)平臺(tái)

5.1自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目總述

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如上圖所示，房屋監(jiān)測(cè)的三大項(xiàng)內(nèi)容，不均勻沉降，建造物傾斜，表面裂縫，均可

采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段，同時(shí)測(cè)試精度之高，數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性，連續(xù)性，以及問(wèn)題反映的

直觀性，是人工采集無(wú)法比擬的?，F(xiàn)在的傳感器均可制作成數(shù)碼信號(hào)，方便數(shù)據(jù)的傳輸。

這樣一來(lái)一臺(tái)數(shù)據(jù)采集儀就可以將所有數(shù)據(jù)整合起來(lái)，再通過(guò)GPRS(DTU)模塊進(jìn)行無(wú)

線傳輸?shù)皆贫说姆?wù)器，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，各級(jí)工作人員就可以在電腦上看到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。

這是互聯(lián)網(wǎng)+的時(shí)代產(chǎn)物。

5.2自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)實(shí)例

通過(guò)先進(jìn)的信息化技術(shù)手段的運(yùn)用，逋過(guò)對(duì)樓房?jī)A斜變形過(guò)程中的數(shù)據(jù)米集、數(shù)據(jù)

傳輸、數(shù)據(jù)處理和異常超標(biāo)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)樓房的實(shí)時(shí)加密監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)指定樓房的危(

wei)險(xiǎn)性排查和篩選。本方案是?套完整的傾斜變形監(jiān)測(cè)、集中報(bào)警、遠(yuǎn)程報(bào)警的系

統(tǒng)解決方案。主要特點(diǎn)有：

(1)系統(tǒng)提供多種報(bào)警方式和靈便的報(bào)警策略

提供的本地報(bào)警方式包括計(jì)算機(jī)界面的醒目顏色變化、本地聲音報(bào)警、本地報(bào)

警指示板上的燈光報(bào)警指示、也可以按照要求定制LED報(bào)警指示；提供的遠(yuǎn)程報(bào)警方式

包括短信報(bào)警、電話語(yǔ)音報(bào)警、電子郵件通知。

報(bào)警策略的靈便設(shè)置，以便使用者能根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備或者監(jiān)測(cè)指標(biāo)的重要性，進(jìn)

行延時(shí)報(bào)警、分級(jí)報(bào)警、以及報(bào)警升級(jí)后使用不同方式給不同管理員的報(bào)警。不同的設(shè)

備或者指標(biāo)，對(duì)應(yīng)不同報(bào)警策略。每一個(gè)報(bào)警策略，允許設(shè)定三個(gè)報(bào)警級(jí)別，每一個(gè)

報(bào)警級(jí)別允許設(shè)置本地聲音報(bào)警、本地?zé)艄鈭?bào)警、以及給不同的多個(gè)手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行遠(yuǎn)

程短信報(bào)警。?一旦設(shè)備浮現(xiàn)報(bào)警異常情況或者監(jiān)測(cè)指標(biāo)浮現(xiàn)異常情況，即將按照設(shè)定

的報(bào)警策略進(jìn)行報(bào)警。

(2)系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)

提供獨(dú)立于服務(wù)器的安全預(yù)警機(jī)制，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的性能、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)

據(jù)庫(kù)的性能、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)應(yīng)用軟件平臺(tái)的狀態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)路狀態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集設(shè)備的

工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)服務(wù)器異常、數(shù)據(jù)庫(kù)異常、應(yīng)用程序異常、網(wǎng)絡(luò)中

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斷、采集設(shè)備異常時(shí)，即將發(fā)短信報(bào)警，并通過(guò)指示燈告之管理人員。

提供軟件看門狗機(jī)制。當(dāng)服務(wù)器浮現(xiàn)問(wèn)題或者人為誤操作，導(dǎo)致核提供軟件看

門狗機(jī)制。當(dāng)服務(wù)器浮現(xiàn)問(wèn)題或者人為誤操作，導(dǎo)致核心程序退出或者死鎖時(shí)，軟件看

門狗能夠重啟系統(tǒng)，保證系統(tǒng)24小時(shí)正常工作。

(3)系統(tǒng)其他特點(diǎn)

系統(tǒng)集傾斜監(jiān)測(cè)、環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)、斷電報(bào)警、消防報(bào)警等于一身，可以擴(kuò)展增

加裂縫監(jiān)測(cè)、沉降監(jiān)測(cè)、樓房自由頻率監(jiān)測(cè)等手段，以反映樓房結(jié)構(gòu)變化。系統(tǒng)借用人

人都隨身帶有的手機(jī)作為接收?qǐng)?bào)警的工具，突出遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程報(bào)警的理念，是先進(jìn)的

系統(tǒng)，同時(shí)又是實(shí)用的系統(tǒng)。

支持多個(gè)監(jiān)控終端的接入，適合較大范圍的多個(gè)分散場(chǎng)景的集中監(jiān)控和集中報(bào)

警：系統(tǒng)擴(kuò)展靈便，可以方便以后的系統(tǒng)擴(kuò)展。

對(duì)于任何監(jiān)測(cè)指標(biāo)，可設(shè)置為永久布防、自動(dòng)布防和手動(dòng)布防幾種模式，以適

應(yīng)不同的監(jiān)測(cè)要求；對(duì)于自動(dòng)布防的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，系統(tǒng)會(huì)在非工作時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警，而

在工作時(shí)間住手報(bào)警；每一個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)可以進(jìn)行多種方式進(jìn)行布防和撤防，支持電話遠(yuǎn)

程撤防、短信遠(yuǎn)程撤防和布防、計(jì)算機(jī)布防和撤防等：以便適應(yīng)在工作加班時(shí)的監(jiān)測(cè)報(bào)

警要求。

提供實(shí)用的報(bào)表，提供手動(dòng)打印和報(bào)表自動(dòng)打印功能；提供工作日志報(bào)表。

按照用戶的要求，進(jìn)行系統(tǒng)的定制開辟，以便滿足用戶的實(shí)際需求。包拈系統(tǒng)

界面的定制開辟和報(bào)表格式的定制開辟?？梢园凑沼脩粢螅峁?shù)據(jù)接口，以便使監(jiān)

測(cè)數(shù)據(jù)得到二次利用。

提供多個(gè)自定義界面，以便使用者可以自己定義界面顯示方式和內(nèi)容，院意增

加三維圖片、監(jiān)測(cè)指標(biāo)，以便能夠清晰準(zhǔn)確的反應(yīng)監(jiān)測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)指標(biāo)之間的拓?fù)潢P(guān)系。

(4)監(jiān)控方式

安裝在監(jiān)控室的監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控在建造上所連傳感器的數(shù)據(jù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)異常時(shí)，

監(jiān)控主機(jī)獨(dú)立進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警；同時(shí)監(jiān)控主機(jī)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS上傳到服務(wù)器。用戶

在監(jiān)控室可以看到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和報(bào)警情況；用戶也可以使用自己的辦公電腦或者手機(jī)，隨

時(shí)查看建造狀態(tài)數(shù)據(jù)。

(5)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

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分INC房的集中監(jiān)拄方案痂撲8B

(6)每幢建造所需設(shè)備

監(jiān)控主機(jī)：一幢建造需要一臺(tái)，內(nèi)置市電監(jiān)控。獲取房屋傾斜了或者偏移

數(shù)據(jù)，或者外加其他傳感器的數(shù)據(jù)，如震動(dòng)傳感器，進(jìn)行短信報(bào)警，并上傳數(shù)據(jù)。

傾角傳感器：每幢建造安裝4-8套。可以選擇RS485輸出的傾角傳感器。

傳感器連在監(jiān)控主機(jī)上，由監(jiān)控主機(jī)提供電源，無(wú)需此外供電。震動(dòng)傳感器：可根

據(jù)預(yù)算選擇，可單獨(dú)安裝或者選擇帶有采集震動(dòng)信息的傾角傳感器，連在監(jiān)控主機(jī)上。

溫度傳感器：傾角傳感器內(nèi)置。

(7)監(jiān)控中心所需設(shè)備

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服務(wù)器：用于匯總各個(gè)監(jiān)測(cè)場(chǎng)所的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，服務(wù)器上需要安裝數(shù)據(jù)庫(kù)

系統(tǒng)，要求服務(wù)器具有固定IP地址，或者租用我公司服務(wù)器。

系統(tǒng)軟件：集中監(jiān)控軟件平臺(tái)，用于算法配置、系統(tǒng)配置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/展示、集

中報(bào)警。

報(bào)警設(shè)備：根據(jù)需要可選用短信報(bào)警器、語(yǔ)音卡、LED顯示屏、聲光報(bào)警

指示板等。

(8)實(shí)現(xiàn)功能

每幢樓宇需要多個(gè)傾角傳感器和一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)。監(jiān)控主機(jī)通過(guò)GPRS將采集數(shù)

據(jù)輸出進(jìn)入因特網(wǎng)。中央服務(wù)器可以采集各臺(tái)監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)所有場(chǎng)所的監(jiān)

測(cè)數(shù)據(jù)的匯總和集中報(bào)警。

管理員使用自」的辦公計(jì)算機(jī)，只需要在查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，打開電腦，然后從

中央服務(wù)器上讀取數(shù)據(jù)即可。該計(jì)算機(jī)只能瀏覽自己權(quán)限內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

中央服務(wù)器上安裝一套報(bào)警設(shè)備。監(jiān)測(cè)軟件采集到各個(gè)監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)之后，

進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷，一旦發(fā)現(xiàn)有異常的數(shù)據(jù)，可以即將進(jìn)行報(bào)警。

報(bào)警策略的靈便設(shè)置，可讓使用者能根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備或者監(jiān)測(cè)指標(biāo)的重要性，進(jìn)

行延時(shí)報(bào)警、分級(jí)報(bào)警、以及報(bào)警升級(jí)后使用不同方式給不同管理員的報(bào)警。不同

的設(shè)備或者指標(biāo)，對(duì)應(yīng)不同報(bào)警策略。每一個(gè)報(bào)警策略，允許設(shè)定三個(gè)報(bào)警級(jí)別,

每一個(gè)報(bào)警級(jí)別允許設(shè)置本地聲音報(bào)警、燈光報(bào)警、LED報(bào)警顯示，以及給不同

的多個(gè)手機(jī)號(hào)碼進(jìn)行遠(yuǎn)程短信報(bào)警或者電話語(yǔ)音報(bào)警。一旦設(shè)備浮現(xiàn)報(bào)警異常情況

或者監(jiān)測(cè)指標(biāo)浮現(xiàn)異常情況，即將按照設(shè)定的報(bào)警策略進(jìn)行報(bào)警。用戶可以選擇

任意若干個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行平均值處理。按照平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)展示和報(bào)警，保證報(bào)警

的科學(xué)性和可靠性。提供重要指標(biāo)的閾值報(bào)警功能，以便在指標(biāo)連續(xù)上升時(shí)，能

夠持續(xù)報(bào)警。顯示界面示例如下：

說(shuō)明：用戶展示系統(tǒng)是用戶能夠看到的界面。系統(tǒng)提供B/S結(jié)構(gòu)的用戶展示界面，

也提供C7S結(jié)構(gòu)的維護(hù)平臺(tái)。用戶可在瀏覽器中查看所有樓房的監(jiān)控狀態(tài),用戶可在

任何可以進(jìn)入Internel要求輸入用戶名和密碼，下面的系統(tǒng)主界面都是按照用戶要求定

制的，可以根據(jù)實(shí)際要求在一定范圍內(nèi)進(jìn)行修改。

描述：系統(tǒng)主界面是集中展示各個(gè)監(jiān)測(cè)場(chǎng)所或者模塊通訊狀態(tài)和工作狀態(tài)的界面。

如下面示意圖所示。

系統(tǒng)主界面包括：

標(biāo)題：展示用戶標(biāo)示和系統(tǒng)名稱

菜單：從菜單可以進(jìn)入內(nèi)容的所有功能界面

地圖顯示：使用地圖顯示方式，顯示各個(gè)樓房所在實(shí)際地理位置。并據(jù)此，可以查

該樓房的詳細(xì)信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)O

系統(tǒng)為大屏幕顯示屏特制了全屏顯示界面，在主界面按鍵盤上的FU、ESC鍵后，進(jìn)入

全屏顯示界面。

全屏顯示界面實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)和曲線，包括：查詢單個(gè)傳感器的兩個(gè)傾斜率指標(biāo)：查詢

單個(gè)樓房的所有傾斜率指標(biāo)；查詢單個(gè)樓房的所有西傾傾斜率【或者北傾傾斜率】指標(biāo)；

按照時(shí)間間隔，可以查詢當(dāng)天、24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)、一周、兩周、一個(gè)月、三

月、半年、一年的變化曲線；可以查詢同一指標(biāo)在一周的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)線等。

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