[发明专利]一种建筑结构健康监测系统

说明书

本发明涉及一种建筑结构健康监测系统，通过安装于建筑结构各主要构件的各类传感器对建筑的健康状况进行远程实时监控，包括若干传感器，若干子工作站，服务器和客户端；所述传感器与所述子工作站相连，所述子工作站与所述服务器通过局域网相连，所述服务器与客户端通过互联网连接；所述子工作战将传感器采集的数据进行预处理，并将数据传输并存储在服务器的数据库中，在客户端上通过建筑信息模型（BIM模型）对数据库中的数据进行建模、分析及处理，以实现对建筑结构健康状况的实时监测。本发明对建筑结构进行远程全面监控，实时传送监测数据，全面掌握建筑结构的健康状况，为建筑的施工指导、运营管理、安全维护、可靠性评估等工作提供可靠依据。

技术领域

本发明属于建筑工程自动化技术领域，特别是涉及一种建筑结构健康监测系统，可对复杂建筑结构的应变、位移、裂纹等情况进行实时监测，并对整个建筑物的健康状况进行智能化评估。

背景技术

建筑业迅速发展形势下，建筑物安全性越来越受到重视。随着我国地标性、异形性、超大规模的建筑大量涌现，桥梁、隧道、高架道路的迅速建设，古建筑、旧民宅的安全保护，特殊建筑物结构在其施工与服役期间不可避免的会受到环境荷载作用、疲劳效应、腐蚀效应以及人为因素的影响，频发的建筑结构安全事故严重危害人民的生命和财产安全，造成了极大的负面效应。

现有的建筑结构健康评估手段主要通过人工监测的方式完成，即人工对建筑结构的健康状况的各种数据进行测量、记录和处理，该种方式的缺陷在于：完成一次数据采集耗时较长，难以保证各观测点数据工作状态一致，数据测量、记录、处理的过程中难免引入人为误差，对大型建筑结构进行力学性能和工作性能检测工作，其只能提供建筑结构局部的检测和诊断信息，而不能提供整体、全面的建筑结构健康检测和评估信息。

劳动力稀缺形势下，自动化技术必将取代人工。智慧城市、智慧交通的飞速发展，为我们提供了更加智能化的监测、检测技术，自动化智能监管的实时监测、数据的精准采集、超远距离的无线传输、特殊环境的周期工作是传统人工无法相比的，并且大大降低人工监管存在的误差。

发明内容

本发明针对现有人工监测和有线监测存在的不足，提供一种建筑结构健康监测系统，通过安装于结构上的各种传感器，对特殊建筑结构的位移、应变、裂缝、温湿度进行远程全面监控，实时传送监测数据，全面掌握建筑结构的健康状况，为建筑的施工指导、运营管理、安全维护、可靠性评估等工作提供可靠依据。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种建筑结构健康监测系统，包括若干传感器，若干子工作站，服务器和客户端；所述传感器与所述子工作站相连，所述子工作站与所述服务器通过局域网相连，所述服务器与客户端通过互联网连接；所述子工作战将传感器采集的数据进行预处理，并将数据传输并存储在服务器的数据库中，在客户端上通过建筑信息模型（BIM模型）对数据库中的数据进行建模、分析及处理，以实现对建筑结构健康状况的实时监测。

所述若干传感器按照传感器位置分组，每组传感器与一个子工作站相连接，所有子工作站与服务器相连接。

所述传感器包括应变传感器，位移传感器，工程裂缝传感器，温湿度传感器；其中，所述应变式传感器主要安装在建筑结构主要受力构件上，将主要受力构件的应变转化为电信号传输至数据采集器；所述位移传感器主要安装在建筑结构各层边界，将建筑结构各层的竖向和水平位移转化为电信号传输至数据采集器；所述裂缝传感器主要安装在建筑结构已出现的裂缝处，将裂缝宽度转化为电信号传输至数据采集器；所述温湿度传感器主要安装在建筑物特殊材料上，将材料内部温度及湿度转化为电信号传输到数据采集器。数据采集器主要用于将传感器的电信号转化为数字信号；工作电源：为传感器提供工作所需的电能。