建筑工程變形監測分析系統描述

一、       系統背景

隨著高層建筑物的增高和荷載的增加，在地基基礎上和上部結構的共同作用下，建筑物可能發生不均勻沉降，導致建筑物產生傾斜或裂縫等變形，影響正常使用，甚至危害建筑物的安全，因此，建筑物的穩定性與可靠性成為人們關注的焦點。只有定期對建筑物進行監測，預防為主，確保建筑物的安全使用。

二、       系統概述

建筑物變形監測系統是對建筑物或構筑物的沉降（指豎向的變形，包括下沉和上升）和位移（包括傾斜、裂縫、應力應變等）的形變進行實時監測，通過傾角傳感器、裂縫監測位移計、靜力水準儀等傳感器的前端感知，經過工業互聯智能網關采集、通訊4G網絡，將數據無線傳輸至建筑物變形監測系統云平臺，用戶可在PC端或移動端遠程實時查看數據。系統可用于各種建筑在施工期間和使用期間變形測量的技術設計、作業實施、成果整理及質量檢驗等。

系統由傳感器單元（包括傾角傳感器、裂縫監測位移計、靜力水準儀等）、數據采集傳輸單元、工業互聯網關、建筑工程變形監測分析系統平臺、供電電源等組成（如圖1）。

圖1 系統框架

系統功能：

1.      實時監測建筑物的安全狀況，通過自動化監測平臺，幫助客戶管理單位實現信息化安全監控和過程管理，不再受天氣影響。

2.      現場任何地點一旦發生預警，根據預警等級，采取不同的報警方式，結合相關單位及時采取緊急預案措施，疏散人群，及時轉移，減少事故災害發生。

3.      實施長期自動化監測，預防重大事故發生，減少經濟損失，維護社會穩定。 

三、       適用標準

（1）《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）；

（2）《工程測量規范》（GB50026-2007）；

（3）《安全防范工程技術規范》（GB50348-2004）；

（4）《建筑變形測量規范》（JGJ8-2016）；

（5）《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》（GB50254-96）；

（6）《城市軌道交通技術規范》（GB50490-2009）；

（7）《巖土工程勘察規范》（GB50021-2009）；

（8）《鋼結構設計規范》（GB50017-2003）；

（9）《鋼結構工程施工質量及驗收規范》（GB50205-2001）；

（10）《建筑與橋梁結構監測技術規范》（GB50982-2014）；

其它相關技術施工標準、規范。

四、       傳感器參數

參數一覽表

4.1磁致式靜力水準儀性能參數

n  測量參數

測量范圍：0～100mm～300mm（可定制更大量程）

通訊方式：RS485-RTU (標準Modbus協議)

        傳輸速率：9600bps(19200 / 4800bps可選)

        分辨率：0.001mm（可自行選擇小數位數）

測量精度：0.01mm

非線性度：＜滿量程的±0.05％(最小±50μm)

重復精度：＜滿量程的±0.002％F.S.（最小±1μm）

n  工作條件

供電電壓：DC 12～24V

環境溫度：- 40℃～+85℃

溫度/露點：濕度90%，不能結露

溫度系數：＜30ppm/℃

防護等級：IP67

n  安裝&附件

安裝方向：豎直，安裝斜度不大于5度

安裝方式：螺栓安裝，M8X1-3

勻布直徑：Φ80mm

4.2裂縫監測位移計性能參數

n  測量參數

測量范圍：量程0-100mm（可定制）

通訊方式：RS485-RTU (標準Modbus協議)

傳輸速率：9600bps(19200 / 4800bps可選)

分辨率：0.001mm

測量精度：0.01mm

n  工作條件

供電電壓：DC 12～24V

環境溫度：- 25℃～+85℃

防護等級：IP67

n  安裝&附件

安裝方式：夾具螺栓安裝

4.3傾角傳感器性能參數

n  測量參數

測量范圍：量程±1～±90°（可選）

測量軸數：雙軸測量

通訊方式：RS485-RTU (標準Modbus協議)

傳輸速率：9600bps(19200 / 4800bps可選)

分辨率：0.001°

測量精度：0.008°

n  工作條件

供電電壓：DC 9～36V

環境溫度：- 40℃～+85℃

防護等級：IP67

n  安裝&附件

安裝方向：豎直安裝

安裝方式：螺栓安裝，M6X1-3

五、       建筑工程變形監測分析系統平臺

平臺主要用于建筑物長期監測的數據查看，用戶使用賬號或手機（動態獲取驗證碼）登錄，在有網絡的任何位置查看監測的數據和結果，實現了監測數據的是實時性和有效性。

六、       應用案例