[发明专利]一种支吊架健康状态的监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种支吊架健康状态的监测方法及系统，包括步骤：(1)确定某一场地中安装在最不利区域的支吊架，在最不利区域的支吊架上安装三轴加速度传感器；(2)通过三轴加速度传感器测量相应支吊架得到其振动响应并处理得到该支吊架的初始振动状态特征值；(3)通过三轴加速度传感器监测该支吊架的振动响应并处理得到该支吊架的当前振动状态特征值，并与初始振动状态特征值进行比对，得到支吊架健康状态。本发明基于支吊架的振动响应来判定支吊架的健康状态，通过环境荷载最不利条件区域实施布点方案，保证在概率统计意义下监测网络能覆盖所有的支吊架，从而实现对支吊架系统的实时、可靠地监测，为支吊架的日常维保提供重要的技术支撑。

技术领域

本发明涉及建筑抗震支架领域，尤其涉及一种支吊架健康状态的监测方法及系统。

背景技术

随着《建筑机电抗震规范GB50981-2014》的发布、持续推广，行业主管部门(审图中心、质监站)的强势执行，从业单位(业主、设计院、施工单位、监理、审计)的不断应用，目前机电抗震在全国已全面揭开面纱，慢慢普及，由神秘变成常规。由于常规普及，审图中心、质监站、业主对这个专业执行越来越严厉，截止到2018年，《建筑机电抗震规范》已开始在全国正式强制推行，所有的新建、扩建、改建项目开始全面使用抗震支吊架。

机电支吊架系统的普及极大提高机电设备在地震中安全性，减少由此产生的次生灾害，然而仍有一些事故案例表明即使安装了支吊架，仍未能避免事故的发生，究其原因是多半是因为支吊架系统安装年限长，部件老化，螺栓松动，支吊架系统在长期服役过程中没有进行必要的维保，导致失效。抗震支吊架系统要在地震来临时真正发挥的作用是有前提条件的。前提就是对支吊架按设计要求正确安装，并对服役期的支吊架系统进行必要的日常维护，如更换锈蚀或腐蚀的零部件，拧紧松动的螺栓等等。由于支吊架安装位置的特殊性使得单纯依靠人工巡查来检查设备的状态是十分吃力的，尤其对于大型项目支吊架的数量极多，人工检查极为不便，因此建立一套功能完善、性能可靠的支吊架健康监测系统是十分必要的且急需的。

目前国内外针对抗震支吊架的检测与监测分为两类，一类是针对支吊架出厂前的产品抽样检测；另一类是针对支吊架正常服役状态的性能监测。第一类技术目前而言已经十分成熟，我们专利是针对第二类技术的不足提出来的。第二类技的不足具体表现在监测方式与监测数量的矛盾导致实际监测方案难以实施。具体而言，对于服役状态的支吊架以往的专利大都采用应力、应变传感器或者位移传感器测量结构局部点位的应力、应变、位移等物理量，然而这些物理量只能反映支架结构局部的特性，所以要对一完整的支架的状态做出客观正确的评价，需要在一个支吊架上安装多个传感器，这不仅意味监测成本的增加，监测系统的安装与调试工作也将十分繁琐。

近来有部分学者将振动监测引入到对支吊架结构监测领域，利用振动加速度的传感器或者振动位移传感器监测结构的状态。这类想法方向是正确的，根据结构动力学的原理，结构的振动状态尤其是模态频率与振型通常是结构的状态的整体反应，是全局性的物理量，只需在支吊架上安装一到两个振动传感器既能捕捉其整体性能状态。因此这将大大减少支吊架上安装的传感器数量。然而由于加速度传感器成本高昂，而支吊架的安装方式在力学上是相对独立的，一个传感器最多只能监测一个支吊架，若对某个项目中所有支吊架都一一监测，其他困难勿论，单是其经济成本同样是难以承受的。为此本专利充分吸收前人的研究成果，借鉴一类与二类技术中真正能够在工程实用的技点，开发一套全新地、完整地、有效的支吊架服役状态下健康监测系统。

发明内容

发明目的：本发明根据上述不足，提出了一种支吊架健康状态的监测方法及系统。

技术方案：

一种支吊架健康状态的监测方法，包括步骤：

(1)确定某一场地中安装在最不利区域的支吊架，在最不利区域的支吊架上安装三轴加速度传感器；所述最不利区域为支吊架发生损伤概率最大的区域；