建筑物结构监测的制作方法

文档序号:5832801

专利名称::建筑物结构监测的制作方法
技术领域
:本发明涉及控制(检查)所开发的建筑物结构的领域。
背景技术
:检查建筑物时遇到的一个问题是如何充分地、可靠地和及时地获得关于整体结构以及它们的分离元件的状态的数据。该问题和解决该问题的方法曾经被描述过,例如,曾经在由S.V.Nikolaev等人所发表的文章"建筑物和结构的监测(Monitoringofbuildingsandstructures)"中,以及在2007年l月10日的第IV届国际实用科学会议中的资料"工程项目的综合安全消防的现代系统和装置"Stroibez叩asnost-2006",,(theIVinternationalScientific-PracticalConference"Modernsystemsanddevicesofthecomplexsecurityandfireprotectionofconstructionobjects,"Stroibezopasnost-2006")中被描述过。根据日期为2004年1月10日的#2250444俄罗斯联邦专利和日期为2004年4月20日的#6725097美国专利(最相近的相似体),这种类型的建筑物结构监测也是众所周知的,其包括确定建筑物结构元件上的负载;与设计值进行比较并将负载计算结果和它们与设计值的比较显示在监测终端(计算机和监视器)上,同时将它们与建筑物结构关联起来。先前使用的建筑物结构监测方法的主要缺陷是周期长,其既不能实时地或近似实时地周期地控制结构状态,也不能保障结构临界状态信息流的及时性。还有日期为2004年1月10日的#2250444俄罗斯联邦专利和日期为2004年4月20日的#6725097美国专利(最相近的相似体)一建筑物结构3监测,其包括监测终端,从而确保有机会处理关于建筑物结构元件的数据,并对建筑物结构的灾前情况进行确定。所有先前使用的建筑物结构监测系统的主要缺陷是不可能以实时的或者近似实时的方式控制建筑物结构的状态。其不能保障结构的临界状态信息的及时接收。
发明内容本发明的目的是保证以实时或近似实时的方式控制建筑物结构。更精确地说,目的是提供建筑物结构的事故信号通知(CACC)。所提议的方法和建筑物结构监测的技术结果允许以CACC所需要的实时或近似实时的方式接收信息来检查建筑物结构元件在它们的维护期间的负载。尤其,所述^t支术结果将自动地根据请求或以预设的时间间隔来收集负载信息,并确定它们与压缩和拉伸的设计负载的相关性。上述的技术结果可以使用作用于建筑物结构的监测(控制)方法来实现。该方法包括估计建筑物结构元件上的负载,将它们与计算值进行比较,并将负载显示在监测终端上(例如,由计算机和监视器或其它的信息-显示设备来表现)。将此信息与建筑物结构方案的计算值进行比较。建筑应变负载数据将通过测量加强件的杆或缆线的电参数或磁参数与设计值的偏差来接收,而压缩负载由安装在建筑物结构元件之间的应变-测量传感器确定。建筑物结构元件上的负载可以通过检查承载能力和空间刚性的自主控制设备来确定。这个设备将负载值数据(通过无线电频道或线)传输到达监测终端,监测终端自动地显示值,将它们与设计值比较,并且将它们同时地显示为建筑物结构的(3D)方案。允许确定建筑物结构上的负载的数据可以从固定到加强件上的自主电参数传感器和应变-测量传感器获得,将确定负载的信息(通过无线电频道或线)传输到监测终端,自动地(以要求的实时;漠式从监测终端或在预4设间隔内)确定和显示负载值和它们与设计数据的比较结果,并且在建筑物结构的3D方案中示出它们。上述技术结果在建筑物结构监测(控制)系统中实现,该系统包括监测终端,其允许处理关于建筑物结构元件的数据以及确定建筑物坍塌的可能性。其也为固定到加强件上的电参数或磁参数传感器,所述传感器允许接收数据和确定建筑物结构的某些元件的应变负载。应变-测量传感器安装在建筑物结构元件之间,以获得关于建筑物结构元件的压缩的数据。这个单元还包括与传感器连接的一个数据传输设备。监测终端额外地包括被传输的数据的接收器。图1示出了显示在监测终端的屏幕上的建筑物结构方案。图2示出了建筑物结构监测系统的方框图。图3示出了应变-测量传感器。具体实施例方式图l示出了所捐:议的方法,其预期显示建筑物结构方案1,以及,通过操作者的选择,它的具有所得到的负载的分离块(组件A)和它们与设计值的比较。组件A包括支柱2和横梁3。组件A装备有控制结构4的承载能力和刚性的自主设备。这个设备与横梁3的加强件5和应变-测量传感器6连接。图2呈现了建筑物结构监测系统的方框图,所述建筑物结构监测系统包括控制承载能力的设备7。每个设备在加强件处具有用来确定电参数或磁参数的设备8。其可以是,例如,电压表或者电阻表和电流源,比较块9具有用来连接应变-测量传感器的输入并且能用来比较加强件的杆的电参数值或磁参数值与对应于加强件的阀值机械应变(应变-变形状态)的预设阀值(见,例如,发明者证书苏联#246901);及应变-测量传感器的出口处电压值与对应于建筑物结构的阀值机械元件的预设阀值;以及通知比较结果的数据传输设备U。控制承载能力的其它设备8可以组装为开关设备,该开关设备允许将设备连接到各种杆或加强通道来确定加强件或者缆线9处的电参数或磁参数,并且开关设备允许可选地将比较块10转换到几个应变-测量传感器。监测系统还包括设备13、计算机14和监视器15的监测终端12,所述设备13从控制承载能力和空间刚度的设备7接收数据。传感器,其被设计用于建造,也就是用于控制负载。表l给出了它的特性。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>监测终端可以安装在控制之下的建筑物里、该建筑物附近或车辆内。计算机14具有关于建筑物结构的数据库和建筑物结构元件的阀值机械应变(容许负载),所述阀值机械应变基于空间承载结构的估计以及建筑物结构的一些组件和元件的承载能力的计算。万一分离的组件或元件失去承载能力,空间承载结构可能保持平衡,但人、工程系统和设备可能被损坏。同时,在机械应变值(在一个组件或元件内)远远小于阀值时,建筑物承载结构可能失去平衡,结果导致失去承载能力。作为用于比较块9中的阀值,控制承载能力的设备7可以应用相关的建筑物结构元件所获得的两个阀值中较小的阀值,其基于作为整体的承载结构的承载能力的计算和结构的某些元件的承载能力的计算。计算机软件14允许检查(监测)从数据接收器13接收的数据,数据例如通过无线电频道从控制结构的承载能力的设备7到达数据接收器13,其安装在建筑物内;如果超过混凝土元件的阀值机械应变,则自动地发送信号,一在这种情况下,监测系统是CACC系统;将建筑物结构的相关元件、邻近元件和它们在建筑物内的位置显示在监视器屏幕上;^^出测量建议以防止建筑物结构倒塌;监测系统可预期从分离的传感器到监测终端的信息的传输,即,它可以在没有控制承载能力的设备的情况下被组装。在这种情况下,加强件或缆线的电特性或磁特性的传感器也包括测量电流特性或磁场特性的设备、电流源和传输加强件或缆线的电参数或磁参数的数据的设备。应变-测量传感器还包括电压表和传输由电压表测量的电压数据的设备。因此,终端计算机软件可以确定除了上面所列的功能外的从传感器接收的相关数据以及建筑物结构的某些元件的阀值机械应变。权利要求1.建筑物结构监测方法,其包括确定建筑物结构元件上的负载,与设计值进行比较并使用监测终端显示它们,以及将它们与建筑物结构方案的某些部分相关的设计值进行比较,其不同于其它方法之处在于,确定建筑物结构元件上的负载的数据是以实时或近似实时的方式被接收的,允许确定应变负载的数据是通过测量杆或缆线的电参数或磁参数与预设值的偏差来接收的,而确定压缩负载的数据是通过应用安装在建筑物结构元件之间的应变-测量传感器来接收的。2.根据权利要求1所迷的方法,其不同于其它方法之处在于,其通过控制承载能力和空间刚性的自主设备来确定建筑物结构元件上的负载,所述自主设备自动地将负载值数据传输到监测终端,以显示负载值以及其与建筑物结构的3D方案的设计负载值的比较结果。3.才艮据权利要求1所述的方法,其不同于其它方法之处在于,其通过使用固定到加强件上的电参数或磁参数的独立传感器和应变-测量传感器来接收允许确定建筑物结构元件上的负载的数据,以及自动地将负载定义数据传输到监测终端来确定和显示负载值以及其与建筑物结构方案上的设计值的比较结果。4.监测建筑物结构的系统,其包括监测终端,所述监测终端允许处理关于建筑物结构元件的数据,并确定建造事故前的状态,所述系统不同于其他系统之处在于,其包括位于加强件上的用来确定元件上的应变负载的电参数传感器;所述系统还包括应变-测量传感器,所述应变-测量传感器安装在建筑物结构元件之间,从而允许获得数据和确定结构元件的压缩负载;并且所述系统还包括至少一个数据传输设备,在这种情况下,所述监测终端具有数据接收设备。全文摘要本发明的建筑物结构监测方法包括确定作用于建筑物结构元件上的负载,将它们与计算值进行比较,通过监测终端的帮助显示负载测量结果,并将它们与和建筑物结构图一致的计算值进行比较,其中,用于确定作用于建筑物结构元件上的负载的数据被实时地或近似实时地获得,用于确定拉伸负载的数据通过测量加强件的杆或缆线的电阻值与额定值的偏差获得,而用于确定压缩负载的数据借助于安装在建筑物结构元件之间的应变-测量传感器获得。文档编号G01N27/00GK101646936SQ200780052632公开日2010年2月10日申请日期2007年8月10日优先权日2007年4月25日发明者伊格尔·杰纳迪耶维奇·科罗列夫申请人:伊格尔·杰纳迪耶维奇·科罗列夫
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