[发明专利]基于北斗定位技术的危旧建筑物监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于北斗定位技术的危旧建筑物监测系统，a、倾斜沉降监控模块，用于实时提取被监测房屋建筑的倾斜特征量；b、裂缝监控模块，用于实时对被监测房屋建筑的裂缝宽度进行监测；c、应力应变监控模块，用于对被监测房屋建筑构件进行实时应力应变特征量监测；d、动力特性监控模块，用于对被监测房屋建筑内部损伤后动力特性的变化；e、信息处理模块，用于接收所述倾斜沉降监控模块、裂缝监控模块、应力应变监控模块和动力特性监控模块输出的监测数据；f、BDS定位系统；g、辅助监测模块；h、中央处理模块；i、智能分析云平台；j、客户端模块。本发明优点在于实现危旧房屋安全预警。

技术领域

本发明涉及建筑物监测领域，尤其是涉及基于北斗定位技术的危旧建筑物监测系统及方法。

背景技术

在我国早期发展建设中，房屋大多是砌体、混凝土结构，由于其投入使用年限较长，存在很多安全隐患；而大部分中、小城市信息化基础设施较差，早期工程在规划设计与施工时受技术条件限制，没有建立一套完整、科学的管理机制，导致后期的房屋维护管理困难，加上经济等各因素制约，此类危房仍旧被运作使用。

根据多例房屋倒塌事故的研究分析可知，房屋倒塌是由多个危险因素共同作用造成的。前期受潜在危险及病害的影响，房屋产生较大变形，在变形累积到一定程度后，由主导因素为主体，多种因素共同作用导致倒塌发生；早期房屋设计和建造没有进行合理的规划，甚至存在材料质量不合格、业主随意拆改承重构件的情况，也是导致房屋倒塌发生的原因之一。研究表明，造成房屋倒塌的危险因素主要包括墙体变形裂缝、材料收缩与膨胀、房屋倾斜及地基沉降不均匀等。

对于危旧房屋建筑的管理，传统方法通常是请专业机构对住宅房屋进行不定期的抽查，同时安排巡查人员定期检查，但其检测过程中仍普遍存在局限性。首先，传统方法无法做到24h不间断监测，仅仅对房屋结构进行周期性的局部检测，例如回弹法、冲击回波法、射线法等，其抽查数据随机性很大且代表性不足，不利于后期结果的准确分析，容易导致项目后期工作量无结算依据；其次，传统方法需要花费大量的人力物力，成本较大，检测效率却低，同时对于检测人员的技术水平和经验也要求较高，且检测的结果人为因素较大，容易导致预警不及时。

随着科技的发展，基于北斗定位技术、辅助定位技术、云计算和大数据技术开发构建的位置服务开放平台应运而生。例如，千寻位置网络有限公司已在全国部署了1450个地面基准站，可为全国29个省实时提供米级至厘米级、后处理静态毫米级的高精准位置服务。如何利用现有的位置服务开放平台，根据房屋倒塌危险因素进行科学、准确的监测，是本领域技术人员研究的课题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于北斗定位技术的危旧建筑物监测系统，本发明另一目的在于提供一种基于北斗定位技术的危旧建筑物监测方法。当被监测的危旧房屋发生倾斜、形变及受损程度超过安全数值时，及时发出警报并告知危房位置，提示监测者采取行动，从而实现危旧房屋安全预警。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述基于北斗定位技术的危旧建筑物监测系统，包括：

a、倾斜沉降监控模块，通过测斜仪实时提取被监测房屋建筑的倾斜特征量，并将倾斜特征量监测数据通过传感器转换为电信号；

b、裂缝监控模块，通过表面测缝计实时对被监测房屋建筑的裂缝宽度进行监测，并将裂缝宽度监测数据经过传感器转换为电信号；

c、应力应变监控模块，通过应变计对被监测房屋建筑构件进行实时应力应变特征量监测，并将应力应变特征量监测数据通过传感器转化为电信号；

d、动力特性监控模块，房屋内部有损伤后其动力特性，包括固有频率、阻尼系数、模态振型参数将发生变化，通过拾振器监测房屋建筑内部损伤后动力特性的变化，通过动力特性的观测判断结构是否发生形变，并将形变特征量监测数据经传感器转化为电信号；