建筑物沉降、倾斜自动化监测系统探究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
倾斜监测模块主要用来显示建筑物倾斜的信息， 包括各监测点的曲线图、数据、报警信息等内容。通过 观察建筑物倾斜的变化，根据设备允许的变化值来设 定报警值，当变化超过允许值时，监测平台的报警系 统会及时发送消息给各方。
此模块可以对监测点数据随时间变化的曲线图 进行放大缩小操作，亦可以通过修改时间来查看各时 间段的数据。通过这个功能，各方可以更好的了解数 据变化的规律及趋势。
监测系统应具备数据传输功能，数据处理功能， 数据展示功能，信息汇报功能。传感器将信息传输到 服务器以后，经过复杂的数据处理，显示到监测系统 供用户查看，二次分析。实现整个系统自动、实时、连 续的数据采集、传输、分析、显示、报警等功能，便于管 理人员准确掌握监测体的实时变形量及变形趋势。为 安全生产决策提供可靠资料和依据，保证人民群众的 生命及财产安全。
钢主梁与混凝土桥面板结合面处理是设计的关键采用将可压缩的防腐橡胶条粘贴钢梁上翼缘板两侧边缘顺桥向两侧橡胶条之间浇注环氧砂浆的设计方案可有效解决因预制板制造尺寸误差上翼缘横坡公差造成的桥面板与钢箱梁上翼缘密贴问题
建筑物沉降、倾斜自动化监测系统探究
吴 俊 （上海市岩土工程检测中心 ，上海 200436）
! " # $ 吴俊（1985-），男，安徽桐城人，毕业于上海同济大学土木工 程（建筑工程）专业，助理工程师。专业方向：工程测量与监测。
图 2 压差式静力水准仪安装示意图
安徽建筑
1.2.2测点和线路安装布置 根据结构和现场的实际情况设计测点和线路布
置的方案，参考点的选取尤为重要，原则上选择稳定 不变的结构点布置。安装工具和部件需要提前准备， 包括纯净水 、防冻液、水管、传感器、安装配件 、万用 表、扳手、水泵、电源模块、笔记本等。传感器的安装要 控制传感器在量程范围内变化，保证所有传感器基本 安装在同一水平面上。将传感器自由在参考点和各个 测点，通过水管连接成系统，系统两端与大气连通。系 统一端注水，另一端接一大水箱，水箱高度应比所有 的测点和参考点的位置略高(注意考虑测点的位移变 化，液位高不能超过传感器量程）。从系统的一端通过 抽水水泵往系统内注水，注水直至系统另一头出水， 停止注水。按水管接的顺序依次摇晃传感器将气泡往 后排(摇晃传感器时开水泵注水),直至将所有气泡排 出，同时沿线检查是否有漏水点。确保整个系统灌满 水后，固定注水端的注水管与水箱连接，水箱注满水。 确定测点传感器安装的高度，根据测点的结构选用。 支撑板的安装方式。混凝土结构采用膨胀螺栓固定， 钢结构采用焊接方式。两者均通过调节在通丝螺杆的 位置调整传感器至合适的高度，拧紧固定。连接传感 器至采集模块，根据设计方案布置通讯设备和线路。 系统设备、水管、导线等做好防护和标识，防止现场施 工破坏系统。注意水管和导线不能拉扯过紧，需考虑 测点的位移变化情况留有余量。
沉降以及建筑物沉降的精密测量。 1.2.1工作原理
①传感器原理：传感器在不锈钢腔内安装压敏元 件，压敏元件在单晶硅片上扩散惠斯通电桥。测量的 介质(气体或液体)压力改变桥壁(压阻效应)的电阻值 并产生差分电压信号。通过专用放大器，将与该范围 对应的信号转换为标准模拟信号输出。
②系统原理：压差式静力水准仪测试系统由多个 安装在不同测点的压差式静力水准仪组成，并设置一 个不动点作为参考点。将每个传感器用水管联通，整 个系统灌满水（防冻液效果佳），系统两端各配备一个 水箱，用来使系统更加稳定。通过测量测点传感器与 参考点传感器之间的压力差值，计算相对参考点的位 移变化。系统采用测试压力变化的方法，相比传统液 位测量，响应速度更快，系统体积更小，使用更方便。
使用高精度 MEMS传感器，结合温度、地磁传感 器的倾斜与振动模块，能够垂直或者水平安装，完成 深层土体水平位移、倾斜、振动、冲击等测量；外型尺 寸：27X25X112，防水能力：水下 200m；外型图如图
图 3 倾斜与振动模块外型
3所示。 测量杆可直接安装于测量体外部或者内部，也可
以安装在标准测量管内。1000mm规格的相比 500mm 规格的效果更佳。测量杆直接固定于墙体。测量杆内 置倾斜监测模块和数据采集传输模块，配上电池和太 阳能板，即可连续在室外使用。
监测结构的变形情况，保证结构的安全(监测结 构的健康状态)；通过沉降监测，可以采取相应措施， 控制沉降的发展，保证结构工程的质量；根据实测的 沉降监测数据，通过数学方法对后期沉降速度、总下 降量以及工后沉降值进行了计算分析，确保了有效控 制路基沉降的必要环节；发现了正常沉降与不均匀沉 降。
实时在线监测系统由四部分组成：传感器子系 统、数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系 统，其中传感器子系统由垂直方向位移、倾斜方向位 移对应的监测传感器组成；数据收集子系统由每个监 视收集单元组成，收集的原始数据通过数据传输子系 统的传输而被传输，最终被转发到数据分析系统内的 数据库来收集，由计算机处理系统进行自动解算、分 析后展示给各需求方。
沉降监测模块主要用来显示建筑物有无差异沉 降及整体下沉的信息，包括各监测点的曲线图、数据、 报警信息等内容。通过观察建筑物沉降的变化，根据 设备允许的变化值来设定报警值，当变化超过允许值 时，监测平台的报警系统会及时发送消息给各方。
此模块可以对监测点数据随时间变化的曲线图 进行放大缩小操作，亦可以通过修改时间来查看各时 间段的表也可以随 时进行导入、导出等操作。
%&'()*++, 安徽建筑
摘 要：文章介绍了自动化沉降、倾斜监测系统的内容，通过自 动化设备和计算机互联网通信技术，构建远程监测、远程接收 的工作方式，进一步完善后可为实际工程提供更多帮助。 关键词：沉降;倾斜;自动化监测 中图分类号：TU433 文献标志码：B 文章编号：1007-7359（2020）02-0126-03 DOI：10.16330/ki.1007-7359.2020.02.048
压差式静力水准仪是推出的一款高精度的压差 式静力水准传感器，相比传统的静力水准仪，该传感 器是由进口元件组成,通过工业化设计，不仅做到了 体积小、响应速度快的特点，还具有长期稳定性的特 点。多个传感器通过水管连接，组成静力水准测试系 统，广泛应用于路面线形沉降和剖面沉降、大坝线形
图 1 在线监测系统架构
此模块可以对监测点数据随时间变化的曲线图 进行放大缩小操作，亦可以通过修改时间来查看各时 间段的数据。通过这个功能，各方可以更好的了解数 据变化的规律及趋势。
监测系统应具备数据传输功能，数据处理功能， 数据展示功能，信息汇报功能。传感器将信息传输到 服务器以后，经过复杂的数据处理，显示到监测系统 供用户查看，二次分析。实现整个系统自动、实时、连 续的数据采集、传输、分析、显示、报警等功能，便于管 理人员准确掌握监测体的实时变形量及变形趋势。为 安全生产决策提供可靠资料和依据，保证人民群众的 生命及财产安全。
钢主梁与混凝土桥面板结合面处理是设计的关键采用将可压缩的防腐橡胶条粘贴钢梁上翼缘板两侧边缘顺桥向两侧橡胶条之间浇注环氧砂浆的设计方案可有效解决因预制板制造尺寸误差上翼缘横坡公差造成的桥面板与钢箱梁上翼缘密贴问题
建筑物沉降、倾斜自动化监测系统探究
吴 俊 （上海市岩土工程检测中心 ，上海 200436）
! " # $ 吴俊（1985-），男，安徽桐城人，毕业于上海同济大学土木工 程（建筑工程）专业，助理工程师。专业方向：工程测量与监测。
图 2 压差式静力水准仪安装示意图
安徽建筑
1.2.2测点和线路安装布置 根据结构和现场的实际情况设计测点和线路布
置的方案，参考点的选取尤为重要，原则上选择稳定 不变的结构点布置。安装工具和部件需要提前准备， 包括纯净水 、防冻液、水管、传感器、安装配件 、万用 表、扳手、水泵、电源模块、笔记本等。传感器的安装要 控制传感器在量程范围内变化，保证所有传感器基本 安装在同一水平面上。将传感器自由在参考点和各个 测点，通过水管连接成系统，系统两端与大气连通。系 统一端注水，另一端接一大水箱，水箱高度应比所有 的测点和参考点的位置略高(注意考虑测点的位移变 化，液位高不能超过传感器量程）。从系统的一端通过 抽水水泵往系统内注水，注水直至系统另一头出水， 停止注水。按水管接的顺序依次摇晃传感器将气泡往 后排(摇晃传感器时开水泵注水),直至将所有气泡排 出，同时沿线检查是否有漏水点。确保整个系统灌满 水后，固定注水端的注水管与水箱连接，水箱注满水。 确定测点传感器安装的高度，根据测点的结构选用。 支撑板的安装方式。混凝土结构采用膨胀螺栓固定， 钢结构采用焊接方式。两者均通过调节在通丝螺杆的 位置调整传感器至合适的高度，拧紧固定。连接传感 器至采集模块，根据设计方案布置通讯设备和线路。 系统设备、水管、导线等做好防护和标识，防止现场施 工破坏系统。注意水管和导线不能拉扯过紧，需考虑 测点的位移变化情况留有余量。
沉降以及建筑物沉降的精密测量。 1.2.1工作原理
①传感器原理：传感器在不锈钢腔内安装压敏元 件，压敏元件在单晶硅片上扩散惠斯通电桥。测量的 介质(气体或液体)压力改变桥壁(压阻效应)的电阻值 并产生差分电压信号。通过专用放大器，将与该范围 对应的信号转换为标准模拟信号输出。
②系统原理：压差式静力水准仪测试系统由多个 安装在不同测点的压差式静力水准仪组成，并设置一 个不动点作为参考点。将每个传感器用水管联通，整 个系统灌满水（防冻液效果佳），系统两端各配备一个 水箱，用来使系统更加稳定。通过测量测点传感器与 参考点传感器之间的压力差值，计算相对参考点的位 移变化。系统采用测试压力变化的方法，相比传统液 位测量，响应速度更快，系统体积更小，使用更方便。
使用高精度 MEMS传感器，结合温度、地磁传感 器的倾斜与振动模块，能够垂直或者水平安装，完成 深层土体水平位移、倾斜、振动、冲击等测量；外型尺 寸：27X25X112，防水能力：水下 200m；外型图如图
图 3 倾斜与振动模块外型
3所示。 测量杆可直接安装于测量体外部或者内部，也可
以安装在标准测量管内。1000mm规格的相比 500mm 规格的效果更佳。测量杆直接固定于墙体。测量杆内 置倾斜监测模块和数据采集传输模块，配上电池和太 阳能板，即可连续在室外使用。
监测结构的变形情况，保证结构的安全(监测结 构的健康状态)；通过沉降监测，可以采取相应措施， 控制沉降的发展，保证结构工程的质量；根据实测的 沉降监测数据，通过数学方法对后期沉降速度、总下 降量以及工后沉降值进行了计算分析，确保了有效控 制路基沉降的必要环节；发现了正常沉降与不均匀沉 降。
实时在线监测系统由四部分组成：传感器子系 统、数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系 统，其中传感器子系统由垂直方向位移、倾斜方向位 移对应的监测传感器组成；数据收集子系统由每个监 视收集单元组成，收集的原始数据通过数据传输子系 统的传输而被传输，最终被转发到数据分析系统内的 数据库来收集，由计算机处理系统进行自动解算、分 析后展示给各需求方。
沉降监测模块主要用来显示建筑物有无差异沉 降及整体下沉的信息，包括各监测点的曲线图、数据、 报警信息等内容。通过观察建筑物沉降的变化，根据 设备允许的变化值来设定报警值，当变化超过允许值 时，监测平台的报警系统会及时发送消息给各方。
此模块可以对监测点数据随时间变化的曲线图 进行放大缩小操作，亦可以通过修改时间来查看各时 间段的表也可以随 时进行导入、导出等操作。
%&'()*++, 安徽建筑
摘 要：文章介绍了自动化沉降、倾斜监测系统的内容，通过自 动化设备和计算机互联网通信技术，构建远程监测、远程接收 的工作方式，进一步完善后可为实际工程提供更多帮助。 关键词：沉降;倾斜;自动化监测 中图分类号：TU433 文献标志码：B 文章编号：1007-7359（2020）02-0126-03 DOI：10.16330/ki.1007-7359.2020.02.048
压差式静力水准仪是推出的一款高精度的压差 式静力水准传感器，相比传统的静力水准仪，该传感 器是由进口元件组成,通过工业化设计，不仅做到了 体积小、响应速度快的特点，还具有长期稳定性的特 点。多个传感器通过水管连接，组成静力水准测试系 统，广泛应用于路面线形沉降和剖面沉降、大坝线形
图 1 在线监测系统架构