危旧房屋的监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种危旧房屋的监测系统，针对危房的主要表征为沉降、裂缝等，设计相应的终端监测仪器，对房屋的关键部位和危险点进行长期不间断的监测，获取精确可靠的长期动态监测数据；各终端监测仪器的信号通过控制中心汇总及处理，实时评估目标物的现状；通过GPRS/3G／GSM通讯技术将信号传输到后台服务器；管理平台计算机可以随机观测具体楼宇沉降、墙体裂缝的动态变化和倒坍前的瞬态剧烈变化，从而为房屋解危工作决策提供辅助依据，并在出现异常时及时发布预警提示。
【专利说明】
危旧房屋的监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种危旧房屋的监测系统。
【背景技术】
[0002]居住条件的安全，牵涉到千家万户，影响到每一个公民。然而在我国，房屋的安全状况却不容乐观。大量的砌体结构住宅，建成于70-90年代或更早。资料显示:浙江省城镇既有住宅房屋总量约21万幢、740万套。其中上世纪八九十年代及以前建成的约有5万幢、180万套。这些住宅一方面受当时经济社会发展水平及资金、技术等限制，质量标准较低，基本上都是砖混结构。另一方面，这些房屋建成后，历经公房、房改、转让、装修等过程，房屋产权几经变化，责任界限难以厘清。另外，这些房屋经过长期使用，存在建筑材料老化，地基沉降受损，承重构件人为破坏等安全隐患，部分房屋已经成为危房。再加上浙江又是台风高发地区，每年台风登陆对这些房屋质量产生了很大影响，安全隐患日益突出。对于大量的农村(尤其是偏远山区)，房屋的安全状况更为令人担忧。
[0003]从中央到地方各级政府职能部门十分重视房屋使用安全，制定了相应的法律法规。1989年建设部发布《城市危旧房屋管理规定》;2000年颁布了行业标准《危旧房屋鉴定标准》(JGJ125-99);2004年7月颁布了《建设部关于修改〈城市危旧房屋管理规定〉的决定》。浙江省宁波市、杭州市等人大常委会通过了《城市房屋使用安全管理条例》，把加强城市房屋使用安全管理，保障人民生命财产安全，提到了法律层面。并提出了房屋使用安全管理应遵循预防为主，防治结合，综合治理，确保安全的原则。
[0004]最近，住建部连续通报了多起房屋垮塌事故，这些事故的背后，是生命的消失、财产的损失以及人们心理的恐慌。危房怎么监测?能否提前预警?如何有效规避风险以保障人民生命安全，减少财产损失?在政府工作重心由⑶P向民生转变的当今，这些也必然成为各级政府职能部门要直面解决的问题。
[0005]资料显示，根据《危旧房屋鉴定标准》的依据分类，随着建成于70-90年代的大批砖混结构住房步入老龄化，危房的数量仍在不断增加中。
[0006]危房的形成因素很多，结构倾斜变形和裂缝是导致楼房失稳倒塌的主要表征。长期使用的砌体结构房屋整体性差，应力分布不均，一旦变形倾斜，内部应力会迅速变化，局部承重结构断裂失效后会连带其他部分迅速坍塌。另外，台风、洪水和外部振动等自然界强力作用于砌体结构时，外力产生的瞬间加速度会对助推失稳倒塌现象的发生。
[0007]对危房的传统检测方法是:1.组织人员通过巡查、目测，估算其危险程度；2.委托专业机构通过传统器具量测，评估当时的危险程度并建立台账。由于判别房屋的危险性诸多因素是变量，房屋倒塌是一个从量变到质变的动态过程，传统检测方式显然无法满足要求，更无法对瞬间外力加速度的助推作用进行及时的监测和预警。
[0008]本项目研发的房屋安全监测系统，依据《JG182007建筑变形测量规范》、《JGJ125-99(2004年版)危房鉴定标准》等相关标准规范，监测点的主要设备为高精度倾斜监测仪、动态范围80Hz的超低频测振仪和裂缝测宽仪，静力水准仪(测不规则沉降量)和伸缩仪(测整体变形)(可视需要配置)；各仪器的监测信号通过楼宇数据采集器(400)汇总及处理，然后通过无线互联网技术将信号传输到后台服务器(200)。监测平台可以通过计算机观测具体楼宇沉降、墙体裂缝的动态变化和倒坍前的瞬态剧烈变化，从而为房屋解危工作决策提供辅助依据。
【实用新型内容】
[0009]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够实时监控每一种相应仪器对建筑物形变进行，获取长期的动态数据观测并提醒相关部门及时采取补救措施以消除或降低危险性和及时组织人员等远离危险点以有效规避风险、减少生命财产损失的危旧房屋的监测系统。
[0010]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:一种危旧房屋的监测系统，其特征在于，包括后台服务器(200)、控制中心(100)和设置在房屋上并监控房屋状态的楼宇数据采集器(400)，所述的楼宇数据采集器(400)连接有多个终端监测仪器(300);所述的后台服务器(200)对楼宇数据采集器(400)所采集的信息进行分析进行汇总、分析处理和储存，并提供给监控室控制中心(100)的计算机设备调用;所述的控制中心(100)与后台服务器(200)进行连接，并通过后台服务器(200)处理分析的结果进行指令发送，且控制中心(100)对楼宇数据采集器(400)进行定位定点，所述的楼宇数据采集器(400)为多个，通过多个楼宇数据采集器(400)对多个房屋进行监测，且分别每个房屋上安装至少一个的楼宇数据采集器(400)，所述的终端监测仪器(300)、楼宇数据采集器(400)、后台服务器(200)和控制中心(100 )之间的连接通过GPRS/3G/GSM无线信号连接。
[0011]对本技术方案做进一步的设计:所述的终端监测仪器(300)为:用于监测房屋墙面裂缝宽度和变动的裂缝测宽仪;或为监测房屋墙面裂缝从无到有或从小到大变化情况的伸缩仪;或为用于监测房屋受外力产生的振动对房屋影响的超低频测振仪;或为用于监测房屋地基的整体沉降的沉降观测仪。
[0012]对本技术方案做进一步的设计:所述的沉降观测仪配合有用于监测地面各测定点的局部相对沉降的静力水准仪。同时，所述的楼宇数据采集器(400)对所有信号进行处理、储存和分析，一旦发现系统异常，即时发出警示并实时显示异常点的终端监测仪器(300)，同时对信号进行处理、储存和上传数据
[0013]对本技术方案对应的仪器设备做一下设计:所述的裂缝测宽仪为伸缩管状结构，两端固定于裂缝的两侧，当被测裂缝的宽度发生变化时，仪器芯轴相对于电感线圈的位置发生变化，使得LVDT的输出电量改变。所述的伸缩仪由位移计和碳纤维基线、恒力张紧机构等组成，恒力张紧机构的紧固端和张力端分别固定于房屋墙面的两端，通过碳纤维基线构成监测基准，且通过测量张紧端附近的基线相对于基点的轴向位移，监测整面墙体特定高程的水平伸缩变化。
[0014]对比现有技术的不足，本实用新型提供的技术方案所带来的有益效果:根据房屋危险性的判别标准，对每一种变量用相应的仪器对建筑物形变进行长期不间断的监测，获取长期的动态数据观测，并将监测数据传输给管理机构，并在出现异常时即时对管理机构和相关人员发布预警提示，从而达到:①提醒相关部门及时采取补救措施以消除或降低危险性，②及时组织人员等远离危险点以有效规避风险、减少生命财产损失。同时，相应的设备仪器的改进可以有效的提高其监测的精度和即时性。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型一种危旧房屋的监测系统的原理控制图。
【具体实施方式】
[0016]参照图1本实用新型做进一步说明。
[0017]一种危旧房屋的监测系统，其特征在于，包括后台服务器200、控制中心100和设置在房屋上并监控房屋状态的楼宇数据采集器400，所述的楼宇数据采集器400连接有多个终端监测仪器300;所述的后台服务器200对楼宇数据采集器400所采集的信息进行分析进行汇总、分析处理和储存，并提供给监控室控制中心100的计算机设备调用;所述的控制中心100与后台服务器200进行连接，并通过后台服务器200处理分析的结果进行指令发送，且控制中心100对楼宇数据采集器400进行定位定点，所述的楼宇数据采集器400为多个，通过多个楼宇数据采集器400对多个房屋进行监测，且分别每个房屋上安装至少一个的楼宇数据采集器400，所述的终端监测仪器300、楼宇数据采集器400、后台服务器200和控制中心100之间的连接通过GPRS/3G/GSM无线信号连接。
[0018]通过每个楼宇数据采集器400对应的每幢房屋进行监测，并统一实时通过控制中心100的配对电脑进行反应，参考图1，通过其层次的监控关系，根据楼宇数据采集器400的数量η对应房屋的数量n，同时，每个楼宇数据采集器400的配对终端监测仪器300数量为m，其中的终端监测仪器300根据不同的房屋情况进行配置。根据房屋危险性的判别标准，对每一种变量用相应的仪器对建筑物形变进行长期不间断的监测，获取长期的动态数据观测，并将监测数据传输给管理机构，并在出现异常时即时对管理机构和相关人员发布预警提示，从而达到:提醒相关部门及时采取补救措施以消除或降低危险性，及时组织人员等远离危险点以有效规避风险、减少生命财产损失。同时，相应的设备仪器的改进可以有效的提高其监测的精度和即时性。
[0019]其中，所述的终端监测仪器300为:用于监测房屋墙面裂缝宽度和变动的裂缝测宽仪;或为监测房屋墙面裂缝从无到有或从小到大变化情况的伸缩仪;或为用于监测房屋受外力产生的振动对房屋影响的超低频测振仪;或为用于监测房屋地基的整体沉降的沉降观测仪。
[0020]而根据其监测结果，通过控制中心100进行发布指令，其中所述的控制中心100提醒相关单位进行人员巡查任务;危旧房屋加固任务;人员撤离、财产转移任务的执行。
[0021 ]同时，为了保证效率，可以设计楼宇数据采集器400进行直接控制，楼宇数据采集器400对所有信号进行处理、储存和分析，一旦发现系统异常，即时发出警示并实时显示异常点的终端监测仪器300，同时对信号进行处理、储存和上传数据。这样就可以及时的进行处理，保证其效率和即时性。
[0022]为了保证其方案的精度，本实用新型配对的设备做如下设计:
[0023]—、裂缝测宽仪，采用成熟的LVDT技术，并增加了线性补偿和温度补偿功能;裂缝测宽仪设计成可伸缩管状结构，两端固定于裂缝的两侧，当被测裂缝的宽度发生变化时，裂缝测宽仪芯轴相对于电感线圈的位置发生变化，使得LVDT的输出电量改变。仪器的线性测量范围为O?30mm，读数精度优于0.01mm。
[0024]二、伸缩仪，由位移计和碳纤维基线、恒力张紧机构等组成。位移计为裂缝测宽仪的不同应用型式，其性能及主要技术参数相仿。恒力张紧机构的紧固端和张力端分别固定于房屋墙面的两端，通过碳纤维基线构成监测基准。通过测量张紧端附近的基线相对于基点的轴向位移，监测整面墙体特定高程的水平伸缩变化，反映监测面裂缝从无到有或从小到大的变化状况。在整面墙体为平整立面的状态下，该伸缩仪能较真实记录其变化，而且监测的长度范围可在很大范围内调整，因而适用性较大。
[0025]三、超低频测振仪，用于监测房屋受外来力如地震、台风、洪水等，作用对房屋影响。通过监测房屋在受到外来作用时产生的超低频振动，分析振动对房屋结构的破坏力和对已存在隐患的叠加效应。仪器核心为抗冲击性能好、动态范围大的拾振器和高陡波滤波的放大器等设。仪器的输出为动态加速度值，分辨率为10—6m/s2，测量范围20 m/s2，通频带
0.25—80Hz，灵敏度0.3V/(M/S2)。为衡量自然灾害台风、洪水、地震、周边爆破等对危房的影响，建议每一楼宇单体至少安装一套该仪器。
[0026]当然在具体的布置中，可以根据房屋情况进行增加或者删减终端监测仪器300。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种危旧房屋的监测系统，其特征在于，包括后台服务器(200)、控制中心(100)和设置在房屋上并监控房屋状态的楼宇数据采集器(400)， 所述的楼宇数据采集器(400)连接有多个终端监测仪器(300); 所述的后台服务器(200)对楼宇数据采集器(400)所采集的信息进行分析进行汇总、分析处理和储存，并提供给监控室控制中心(100)的计算机设备调用； 所述的控制中心(100)与后台服务器(200)进行连接，并通过后台服务器(200)处理分析的结果进行指令发送，且控制中心(100)对楼宇数据采集器(400)进行定位定点。2.根据权利要求1所述的危旧房屋的监测系统，其特征在于，所述的楼宇数据采集器(400)为多个，通过多个楼宇数据采集器(400)对多个房屋进行监测，且分别每个房屋上安装至少一个的楼宇数据采集器(400)，所述的终端监测仪器(300)、楼宇数据采集器(400)、后台服务器(200 )和控制中心(100 )之间的连接通过GPRS/3G/GSM无线信号连接。3.根据权利要求2所述的危旧房屋的监测系统，其特征在于，所述的终端监测仪器(300)为: 用于监测房屋墙面裂缝宽度和变动的裂缝测宽仪;或为 用于监测房屋墙面裂缝从无到有或从小到大变化情况的伸缩仪;或为 用于监测房屋受外力产生的振动对房屋影响的超低频测振仪;或为 用于监测房屋地基的整体沉降的沉降观测仪。4.根据权利要求3所述的危旧房屋的监测系统，其特征在于，所述的沉降观测仪配合有用于监测地面各测定点的局部相对沉降的静力水准仪。5.根据权利要求2所述的危旧房屋的监测系统，其特征在于，所述的楼宇数据采集器(400)对所有信号进行处理、储存和分析，一旦发现系统异常，即时发出警示并实时显示异常点的终端监测仪器(300)，同时对信号进行处理、储存和上传数据。6.根据权利要求3所述的危旧房屋的监测系统，其特征在于，所述的裂缝测宽仪为伸缩管状结构，两端固定于裂缝的两侧，当被测裂缝的宽度发生变化时，仪器芯轴相对于电感线圈的位置发生变化，使得LVDT的输出电量改变。7.根据权利要求3所述的危旧房屋的监测系统，其特征在于，所述的伸缩仪由位移计和碳纤维基线、恒力张紧机构等组成，恒力张紧机构的紧固端和张力端分别固定于房屋墙面的两端，通过碳纤维基线构成监测基准，且通过测量张紧端附近的基线相对于基点的轴向位移，监测整面墙体特定高程的水平伸缩变化。
【文档编号】G01M99/00GK205607664SQ201620215856
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】王基尧
【申请人】嘉兴市稠江光电仪器技术有限公司