一种安全监测系统及方法_2

文档序号:8254086阅读:来源:国知局
效提高楼宇监测系统的监测准确性和及时性。
[0023]本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示,本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
[0025]图1示出了本发明实施例提供的一种安全监测系统的实施例的结构框图;
[0026]图2示出了本发明实施例提供的另一种安全监测系统的实施例的结构框图;
[0027]图3示出了本发明实施例提供的一种安全检测方法的实施例的方法流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029]现有楼宇防灾结构安全监测系统是一个多参数(包括应力、位移、动力特性等)的监测,主要是利用一些设置在建筑关键部位的测试元件、测试仪器等,测量建筑结构在使用过程中的各种反应,用以分析建筑的结构安全状况,评价其承受静、动态荷载的能力和结构的安全可靠性,为使用、管理和维护决策提供依据。
[0030]发明人在研宄中发现,现有监测系统主要集中在外部变化监测如:沉降观测、水平位移观测、倾斜位移观测、裂缝观测等,但对于建筑物内部结构性能的观测,由于传统监测设备复杂,难以长期、实时在线进行测量。尤其对于突发性结构变化,当外部特征尚不易观察时,其结构内部已经发生变化的监测是不能实现的,导致监测结果不准确和不及时。
[0031]本发明实施例应用于楼宇防灾结构检测系统,在楼宇建设过程中预先在楼宇结构承载薄弱部位将碳纤维混凝土与传统混凝土复合,碳纤维混凝土具有优秀的压敏特性,碳纤维混凝土是以短切或连续的碳纤维为填充相,以水泥浆、砂浆或混凝土为基体复合而成的纤维增强水泥基复合材料。其材料的电阻率与其应变和损伤状态具有一定的对应关系,通过测量所述碳纤维混凝土的电学特性,得到碳纤维混凝土的电学特性与所述碳纤维混凝土的应变和损伤状态的信息的对应关系。
[0032]如图1所示,本发明实施例提供的一种安全检测系统,包括承载部位检测装置101和数据处理平台102。所述承载部位检测装置101与所述碳纤维混凝土连接,所述承载部位检测装置101用于采集所述碳纤维混凝土的电学特性,所述承载部位检测装置101与所述数据处理平台102连接,所述数据处理平台102用于获取所述承载部位检测装置101采集的所述碳纤维混凝土的电学特性。
[0033]本发明实施例中,所述碳纤维混凝土的电学特性可以是碳纤维混凝土的电阻率,相应的,所述承载部位检测装置101可以是电阻率测试仪。
[0034]因此,与现有技术的通过沉降观测、水平位移观测、倾斜位移观测、裂缝观测等外部变化监测方式相比,本发明实施例通过监测楼宇结构承载薄弱部位的碳纤维混凝土的压敏特性,从而在外部特征尚不易观察时,能够及时观察其内部的变化,从而有效提高楼宇监测系统的监测准确性和及时性。
[0035]如图2所示,本发明实施例提供的另一种安全检测系统,包括:承载部位检测装置
202、光纤应力传感器203、光纤探伤传感器204、无线通信装置205和数据处理平台206,所述数据处理平台206包括数据处理模块207和显示终端208,所述承载部位检测装置202、光纤应力传感器203、光纤探伤传感器204均与所述无线通信装置205连接,所述无线通信装置205与所述数据处理模块207连接,所述数据处理模块207与所述显示终端208连接。
[0036]所述承载部位检测装置202用于检测安装在楼宇结构承载薄弱部位的碳纤维混凝土的电阻率等电学特性,所述碳纤维混凝土的材料的电阻率与其应变和损伤状态具有一定的对应关系。
[0037]所述光纤应力传感器203用于检测楼宇的钢结构的承载薄弱部位的拉伸力,剪切力、及钢结构主要节点的疲劳损伤情况,例如,可以采用光纤微弯传感器,将光纤微弯传感器的光纤固定在应力钢条上,以某种方式弯曲成周期变化的形状,形变产生力而施加于微弯光纤上使光纤弯曲振幅改变了,而这一形变反映了外界环境变化,弯曲光纤的传播系数也随之改变。因此,光纤微弯传感器的弯曲光纤的传播系数与钢条因拉伸力、剪切力或节点的疲劳受损程度有一定的关系。当然本发明实施例的所述光纤应力传感器203也可以是光纤法布里-珀罗传感器或者光纤光栅应力传感器。
[0038]所述光纤探伤传感器204用于检测楼宇的钢结构的承载薄弱部位的拉伸力,剪切力、及钢结构主要节点的疲劳损伤情况,例如,可以采用分布式光纤对钢结构进行探伤。它的基本原理是,沿光线传播的光在纤芯内各点都会有损耗,一部分光沿与光纤传播方向成180°的方向散射,即瑞利散射。将一光脉冲输入光纤,检测返回的散射光强,就可以确定光纤辐射系数或衰减的空间变化,当钢筋因外力变形或出现裂缝时,预先沿钢筋长度方法捆绑在钢筋上的光纤产生微弯,即弯曲损耗效应,影响检测的散射光强。因此,不同的散射光强对应不同的弯曲损耗,而弯曲损耗则反映了钢结构的承载薄弱部位的拉伸力,剪切力、及钢结构主要节点的疲劳损伤情况。
[0039]因此,本发明实施例通过所述承载部位检测装置202、所述光纤应力传感器203和所述光纤探伤传感器204,对混凝土结构及钢结构进行测量,在楼宇建设过程中预先在楼宇结构承载薄弱部位将碳纤维混凝土与传统混凝土复合,通过所述承载部位检测装置202采集所述碳纤维混凝土的电阻率的变化;在楼宇的钢结构建设过程中,利用所述光纤应力传感器203和所述光纤探伤传感器204与钢结构相连接,对楼宇钢结构承载薄弱部位的拉伸力,剪切力、及钢结构主要节点的疲劳损伤进行探测。
[0040]与现有技术的现有技术的通过沉降观测、水平位移观测、倾斜位移观测、裂缝观测等外部变化监测方式相比,本发明实施例在外部特征尚不易观察时,能够及时观察其内部的变化,从而有效提高楼宇监测系统的监测准确性和及时性。
[0041]另外,所述承载部位检测装置202、光纤应力传感器203、光纤探伤传感器204采集的信号通过无线网络发送至所述数据处理平台206的数据处理模块207,通过无线网络,能
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