智能监测系统聚焦施工过程及运营中的结构监测和结构指标实时评估的问题。采取分离式设计,适用任意监测对象的风险控制、健康(性能)状态评估、新技术应用过程评估。在土木工程行业,可有效解决钢结构、混凝土结构、地下结构、桥梁结构、砌体结构、施工措施、试验设备等监测对象的实时性能。特色功能有,1.软硬件分离,系统可兼容任意的监测设备。2.网页账号登录,免软件安装,随时随地查看监测信息。3.支持多客户端,PC、平板、手机均可链入。4.在线评估,同步计算监测对象的性能指标、判断结构性态,实时预警。5.延时,从结构响应到预警信息快仅需1~5秒,有效支持项目决策。6.自动输出报告,自动生成监测报告,节约大量编辑时间。
系统包括传感器、数据采集与传输、数据处理与控制、结构健康评估、结构健康数据管理、基于电子化的人工巡检养护管理等六个系统组成。其中,传感器系统将被测的不同形式的物理量转变成便于记录及再处理的电压、电流等电信号或光信号;数据采集与传输系统将变换放大后的信号经过模数转换以数字量的方式进行记录。同时,这些数据通过合理的传输方式送到室,或在计算机终端显示、或直接进入监测数据库;数据处理与控制系统由高性能计算机和数据处理及分析软件构成,对数字信号进行分析和处理,并输入结构健康评估系统作进一步分析,同时将数据备份至监测数据管理系统中长期保存;结构健康评估系统结合结构设计分析模型和实测数据信息进行精细化结构分析、三维结构模型修正、结构特性分析、结构响应预测、结构参数及损伤识别、结构性态评估及分析结果可视化等工作。结构健康数据管理系统将各种不同类型的数据通过恰当的组织有效地储存起来。可以从数据测量系统中获取数据,又能被不同用户方便地调用数据;基于电子化的人工巡检养护管理系统主要巡检养护手册和软件系统。巡检养护手册是巡检养护工作实施的性文件,包括整个系统实施的提供完成巡检养护任务的各种必要信息。软件系统包括管理模块、巡检管理模块、分析报告模块、现场巡检模块 4个应用模块以及中心数据库。
本项目位于上海市闵行区,规划用地3.18万平米,规划建筑面积约13.33万平米,其中地上约8.9万平米,地下约4.43万平米,地下两层,地上五层局部六层。结构类型为装配式框架结构,地上结构部分混凝土构件采用装配式构件。结合本项目具体工程特点和施工技术方案,本项目针对高大支模架以及悬挑脚手架两个分项进行实时。1)高大支模架:选取典型高大支模架区域,每个典型区域选取重要位置和关键构件,进行立杆轴力、立杆倾斜、模板挠度以及架体侧向位移进行;2)悬挑架:针对本工程悬挑架进行结构安全性,关注主梁应力、钢丝绳拉力等重点参数。
通过对混凝土浇筑过程中的高支模进行系统的监测,采取强有力的技术**和管理监督措施,协助现场施工人员及时发现高支模的异常变化,及时分析和采取加固等补救措施,当高支模监测参数**过预设限值时,及时通知现场作业人员停止作业迅速撤离现场,预防和杜绝支架坍塌事故的发生。高支模监测以获取实时自动化采集数据为主,现场目测巡查为辅;各监测项目应在模板系统支架预压前测得稳定的初始值。
高大支模架混凝土浇筑养护过程的监测,根据高大模板工程在施工过程存在的整体倾覆、局部塌陷的工程事故形式,结合本工程的实际情况,本项目的监测内容包括如下四项:
1)支架整体水平位移
为防止支架系统的整体倾覆,施工过程中对高支模体系整体侧移进行监测。
2)立杆倾角(倾斜)
为防止受力较大的立杆丧失稳定产生倾覆,对危险部位的立杆倾斜角度进行监测。
3)立杆轴力
除监测立杆倾斜之外,对危险和重要部位的立杆承受的轴向压力进行监测。
4)水平杆挠度
为防止屋面大梁浇筑过程中产生挠度过大的情况,对梁底水平杆挠度进行监测。
高支模测点布置,支架整体水平位移测点布置在支架系统**部,沿支架平面外轮廓长边边线布置8个测点。
在对危险性较大的高支模进行监测时,采用实时监测的自动化措施,保证监测数据的及时性和有效性。高支模监测工期为混凝土浇筑开始至混凝土浇筑完成,直至数据稳定。1)浇筑前:测量三次,记录此值并以三次平均值为初始值;2)在浇筑过程,各项参数实时监测,采样频率1次/60秒。3)浇筑完成后养护阶段,采样频率改为1次/1小时。当监测项目**过其警戒值时,必须迅速停止浇筑,查明原因,一般应急措施有:(1)迅速停止浇筑,保证警戒值不再;(2)修改方案,进行加固。
该监测系统主要由传感系统、数据采集系统、网络传输系统、中心等四部分构成,采集分站将被测信号采集后,将电信号转化为光信号远距离传输至控制器,再由控制器将数据传输至中心的数据中心服务器保存数据,所有能够连接互联网的用户可远程观测、处理数据。
数据采集控制器通过多路光纤接口多可控制16路分布的信号采集仪,从而构成大范围(由光纤有效传输距离决定)的分布集散测试系统。
信号采集分站至采集控制器的传输使用单模光纤网络传输,该传输方式的特点如下:
1.光纤传输距离远,远可达几十公里;
2.光纤抗干扰能力好,不受强电、强电磁干扰等影响;
3.传输速度快,能够保证采集数据的实时传输;
当由于服务器或网络短时发生故障时,历史数据不能够正常保存到服务器的数据库中,采集控制器可以将历史数据保存在本机存储器内,当网络恢复正常后,即将存储器内的的历史数据上传给中心服务器;本机可以保留大量的监测数据(存储时间视采集器内电子硬盘容量而定),克服因网络中断造成的监测数据丢失的弊病。
中心用于处理、显示和存储整个监测系统的数据和信息。为中心的采集控制计算机配置相应的固定IP接入Internet,安装授权监测客户端的计算机在任何地方可通过连接以太网即可访问数据中心,可完成远程控制及远程数据处理等多种操作。
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