建筑工程变形监测分析系统描述

一、       系统背景

随着高层建筑物的增高和荷载的增加，在地基基础上和上部结构的共同作用下，建筑物可能发生不均匀沉降，导致建筑物产生倾斜或裂缝等变形，影响正常使用，甚至危害建筑物的安全，因此，建筑物的稳定性与可靠性成为人们关注的焦点。只有定期对建筑物进行监测，预防为主，确保建筑物的安全使用。

二、       系统概述

建筑物变形监测系统是对建筑物或构筑物的沉降（指竖向的变形，包括下沉和上升）和位移（包括倾斜、裂缝、应力应变等）的形变进行实时监测，通过倾角传感器、裂缝监测位移计、静力水准仪等传感器的前端感知，经过工业互联智能网关采集、通讯4G网络，将数据无线传输至建筑物变形监测系统云平台，用户可在PC端或移动端远程实时查看数据。系统可用于各种建筑在施工期间和使用期间变形测量的技术设计、作业实施、成果整理及质量检验等。

系统由传感器单元（包括倾角传感器、裂缝监测位移计、静力水准仪等）、数据采集传输单元、工业互联网关、建筑工程变形监测分析系统平台、供电电源等组成（如图1）。

图1 系统框架

系统功能：

1.      实时监测建筑物的安全状况，通过自动化监测平台，帮助客户管理单位实现信息化安全监控和过程管理，不再受天气影响。

2.      现场任何地点一旦发生预警，根据预警等级，采取不同的报警方式，结合相关单位及时采取紧急预案措施，疏散人群，及时转移，减少事故灾害发生。

3.      实施长期自动化监测，预防重大事故发生，减少经济损失，维护社会稳定。 

三、       适用标准

（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；

（2）《工程测量规范》（GB50026-2007）；

（3）《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）；

（4）《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）；

（5）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-96）；

（6）《城市轨道交通技术规范》（GB50490-2009）；

（7）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）；

（8）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

（9）《钢结构工程施工质量及验收规范》（GB50205-2001）；

（10）《建筑与桥梁结构监测技术规范》（GB50982-2014）；

其它相关技术施工标准、规范。

四、       传感器参数

参数一览表

4.1磁致式静力水准仪性能参数

n  测量参数

测量范围：0～100mm～300mm（可定制更大量程）

通讯方式：RS485-RTU (标准Modbus协议)

        传输速率：9600bps(19200 / 4800bps可选)

        分辨率：0.001mm（可自行选择小数位数）

测量精度：0.01mm

非线性度：＜满量程的±0.05％(最小±50μm)

重复精度：＜满量程的±0.002％F.S.（最小±1μm）

n  工作条件

供电电压：DC 12～24V

环境温度：- 40℃～+85℃

温度/露点：湿度90%，不能结露

温度系数：＜30ppm/℃

防护等级：IP67

n  安装&附件

安装方向：竖直，安装斜度不大于5度

安装方式：螺栓安装，M8X1-3

匀布直径：Φ80mm

4.2裂缝监测位移计性能参数

n  测量参数

测量范围：量程0-100mm（可定制）

通讯方式：RS485-RTU (标准Modbus协议)

传输速率：9600bps(19200 / 4800bps可选)

分辨率：0.001mm

测量精度：0.01mm

n  工作条件

供电电压：DC 12～24V

环境温度：- 25℃～+85℃

防护等级：IP67

n  安装&附件

安装方式：夹具螺栓安装

4.3倾角传感器性能参数

n  测量参数

测量范围：量程±1～±90°（可选）

测量轴数：双轴测量

通讯方式：RS485-RTU (标准Modbus协议)

传输速率：9600bps(19200 / 4800bps可选)

分辨率：0.001°

测量精度：0.008°

n  工作条件

供电电压：DC 9～36V

环境温度：- 40℃～+85℃

防护等级：IP67

n  安装&附件

安装方向：竖直安装

安装方式：螺栓安装，M6X1-3

五、       建筑工程变形监测分析系统平台

平台主要用于建筑物长期监测的数据查看，用户使用账号或手机（动态获取验证码）登录，在有网络的任何位置查看监测的数据和结果，实现了监测数据的是实时性和有效性。

六、       应用案例