危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，針對危房的主要表征為沉降、裂縫等，設計相應的終端監(jiān)測儀器，對房屋的關鍵部位和危險點進行長期不間斷的監(jiān)測，獲取精確可靠的長期動態(tài)監(jiān)測數據；各終端監(jiān)測儀器的信號通過控制中心匯總及處理，實時評估目標物的現狀；通過GPRS/3G／GSM通訊技術將信號傳輸到后臺服務器；管理平臺計算機可以隨機觀測具體樓宇沉降、墻體裂縫的動態(tài)變化和倒坍前的瞬態(tài)劇烈變化，從而為房屋解危工作決策提供輔助依據，并在出現異常時及時發(fā)布預警提示。
【專利說明】
危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]居住條件的安全，牽涉到千家萬戶，影響到每一個公民。然而在我國，房屋的安全狀況卻不容樂觀。大量的砌體結構住宅，建成于70-90年代或更早。資料顯示:浙江省城鎮(zhèn)既有住宅房屋總量約21萬幢、740萬套。其中上世紀八九十年代及以前建成的約有5萬幢、180萬套。這些住宅一方面受當時經濟社會發(fā)展水平及資金、技術等限制，質量標準較低，基本上都是磚混結構。另一方面，這些房屋建成后，歷經公房、房改、轉讓、裝修等過程，房屋產權幾經變化，責任界限難以厘清。另外，這些房屋經過長期使用，存在建筑材料老化，地基沉降受損，承重構件人為破壞等安全隱患，部分房屋已經成為危房。再加上浙江又是臺風高發(fā)地區(qū)，每年臺風登陸對這些房屋質量產生了很大影響，安全隱患日益突出。對于大量的農村(尤其是偏遠山區(qū))，房屋的安全狀況更為令人擔憂。
[0003]從中央到地方各級政府職能部門十分重視房屋使用安全，制定了相應的法律法規(guī)。1989年建設部發(fā)布《城市危舊房屋管理規(guī)定》;2000年頒布了行業(yè)標準《危舊房屋鑒定標準》(JGJ125-99);2004年7月頒布了《建設部關于修改〈城市危舊房屋管理規(guī)定〉的決定》。浙江省寧波市、杭州市等人大常委會通過了《城市房屋使用安全管理條例》，把加強城市房屋使用安全管理，保障人民生命財產安全，提到了法律層面。并提出了房屋使用安全管理應遵循預防為主，防治結合，綜合治理，確保安全的原則。
[0004]最近，住建部連續(xù)通報了多起房屋垮塌事故，這些事故的背后，是生命的消失、財產的損失以及人們心理的恐慌。危房怎么監(jiān)測?能否提前預警?如何有效規(guī)避風險以保障人民生命安全，減少財產損失?在政府工作重心由⑶P向民生轉變的當今，這些也必然成為各級政府職能部門要直面解決的問題。
[0005]資料顯示，根據《危舊房屋鑒定標準》的依據分類，隨著建成于70-90年代的大批磚混結構住房步入老齡化，危房的數量仍在不斷增加中。
[0006]危房的形成因素很多，結構傾斜變形和裂縫是導致樓房失穩(wěn)倒塌的主要表征。長期使用的砌體結構房屋整體性差，應力分布不均，一旦變形傾斜，內部應力會迅速變化，局部承重結構斷裂失效后會連帶其他部分迅速坍塌。另外，臺風、洪水和外部振動等自然界強力作用于砌體結構時，外力產生的瞬間加速度會對助推失穩(wěn)倒塌現象的發(fā)生。
[0007]對危房的傳統(tǒng)檢測方法是:1.組織人員通過巡查、目測，估算其危險程度；2.委托專業(yè)機構通過傳統(tǒng)器具量測，評估當時的危險程度并建立臺賬。由于判別房屋的危險性諸多因素是變量，房屋倒塌是一個從量變到質變的動態(tài)過程，傳統(tǒng)檢測方式顯然無法滿足要求，更無法對瞬間外力加速度的助推作用進行及時的監(jiān)測和預警。
[0008]本項目研發(fā)的房屋安全監(jiān)測系統(tǒng)，依據《JG182007建筑變形測量規(guī)范》、《JGJ125-99(2004年版)危房鑒定標準》等相關標準規(guī)范，監(jiān)測點的主要設備為高精度傾斜監(jiān)測儀、動態(tài)范圍80Hz的超低頻測振儀和裂縫測寬儀，靜力水準儀(測不規(guī)則沉降量)和伸縮儀(測整體變形)(可視需要配置)；各儀器的監(jiān)測信號通過樓宇數據采集器(400)匯總及處理，然后通過無線互聯(lián)網技術將信號傳輸到后臺服務器(200)。監(jiān)測平臺可以通過計算機觀測具體樓宇沉降、墻體裂縫的動態(tài)變化和倒坍前的瞬態(tài)劇烈變化，從而為房屋解危工作決策提供輔助依據。
【實用新型內容】
[0009]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種能夠實時監(jiān)控每一種相應儀器對建筑物形變進行，獲取長期的動態(tài)數據觀測并提醒相關部門及時采取補救措施以消除或降低危險性和及時組織人員等遠離危險點以有效規(guī)避風險、減少生命財產損失的危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)。
[0010]為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案:一種危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括后臺服務器(200)、控制中心(100)和設置在房屋上并監(jiān)控房屋狀態(tài)的樓宇數據采集器(400)，所述的樓宇數據采集器(400)連接有多個終端監(jiān)測儀器(300);所述的后臺服務器(200)對樓宇數據采集器(400)所采集的信息進行分析進行匯總、分析處理和儲存，并提供給監(jiān)控室控制中心(100)的計算機設備調用;所述的控制中心(100)與后臺服務器(200)進行連接，并通過后臺服務器(200)處理分析的結果進行指令發(fā)送，且控制中心(100)對樓宇數據采集器(400)進行定位定點，所述的樓宇數據采集器(400)為多個，通過多個樓宇數據采集器(400)對多個房屋進行監(jiān)測，且分別每個房屋上安裝至少一個的樓宇數據采集器(400)，所述的終端監(jiān)測儀器(300)、樓宇數據采集器(400)、后臺服務器(200)和控制中心(100 )之間的連接通過GPRS/3G/GSM無線信號連接。
[0011]對本技術方案做進一步的設計:所述的終端監(jiān)測儀器(300)為:用于監(jiān)測房屋墻面裂縫寬度和變動的裂縫測寬儀;或為監(jiān)測房屋墻面裂縫從無到有或從小到大變化情況的伸縮儀;或為用于監(jiān)測房屋受外力產生的振動對房屋影響的超低頻測振儀;或為用于監(jiān)測房屋地基的整體沉降的沉降觀測儀。
[0012]對本技術方案做進一步的設計:所述的沉降觀測儀配合有用于監(jiān)測地面各測定點的局部相對沉降的靜力水準儀。同時，所述的樓宇數據采集器(400)對所有信號進行處理、儲存和分析，一旦發(fā)現系統(tǒng)異常，即時發(fā)出警示并實時顯示異常點的終端監(jiān)測儀器(300)，同時對信號進行處理、儲存和上傳數據
[0013]對本技術方案對應的儀器設備做一下設計:所述的裂縫測寬儀為伸縮管狀結構，兩端固定于裂縫的兩側，當被測裂縫的寬度發(fā)生變化時，儀器芯軸相對于電感線圈的位置發(fā)生變化，使得LVDT的輸出電量改變。所述的伸縮儀由位移計和碳纖維基線、恒力張緊機構等組成，恒力張緊機構的緊固端和張力端分別固定于房屋墻面的兩端，通過碳纖維基線構成監(jiān)測基準，且通過測量張緊端附近的基線相對于基點的軸向位移，監(jiān)測整面墻體特定高程的水平伸縮變化。
[0014]對比現有技術的不足，本實用新型提供的技術方案所帶來的有益效果:根據房屋危險性的判別標準，對每一種變量用相應的儀器對建筑物形變進行長期不間斷的監(jiān)測，獲取長期的動態(tài)數據觀測，并將監(jiān)測數據傳輸給管理機構，并在出現異常時即時對管理機構和相關人員發(fā)布預警提示，從而達到:①提醒相關部門及時采取補救措施以消除或降低危險性，②及時組織人員等遠離危險點以有效規(guī)避風險、減少生命財產損失。同時，相應的設備儀器的改進可以有效的提高其監(jiān)測的精度和即時性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)的原理控制圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1本實用新型做進一步說明。
[0017]一種危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括后臺服務器200、控制中心100和設置在房屋上并監(jiān)控房屋狀態(tài)的樓宇數據采集器400，所述的樓宇數據采集器400連接有多個終端監(jiān)測儀器300;所述的后臺服務器200對樓宇數據采集器400所采集的信息進行分析進行匯總、分析處理和儲存，并提供給監(jiān)控室控制中心100的計算機設備調用;所述的控制中心100與后臺服務器200進行連接，并通過后臺服務器200處理分析的結果進行指令發(fā)送，且控制中心100對樓宇數據采集器400進行定位定點，所述的樓宇數據采集器400為多個，通過多個樓宇數據采集器400對多個房屋進行監(jiān)測，且分別每個房屋上安裝至少一個的樓宇數據采集器400，所述的終端監(jiān)測儀器300、樓宇數據采集器400、后臺服務器200和控制中心100之間的連接通過GPRS/3G/GSM無線信號連接。
[0018]通過每個樓宇數據采集器400對應的每幢房屋進行監(jiān)測，并統(tǒng)一實時通過控制中心100的配對電腦進行反應，參考圖1，通過其層次的監(jiān)控關系，根據樓宇數據采集器400的數量η對應房屋的數量n，同時，每個樓宇數據采集器400的配對終端監(jiān)測儀器300數量為m，其中的終端監(jiān)測儀器300根據不同的房屋情況進行配置。根據房屋危險性的判別標準，對每一種變量用相應的儀器對建筑物形變進行長期不間斷的監(jiān)測，獲取長期的動態(tài)數據觀測，并將監(jiān)測數據傳輸給管理機構，并在出現異常時即時對管理機構和相關人員發(fā)布預警提示，從而達到:提醒相關部門及時采取補救措施以消除或降低危險性，及時組織人員等遠離危險點以有效規(guī)避風險、減少生命財產損失。同時，相應的設備儀器的改進可以有效的提高其監(jiān)測的精度和即時性。
[0019]其中，所述的終端監(jiān)測儀器300為:用于監(jiān)測房屋墻面裂縫寬度和變動的裂縫測寬儀;或為監(jiān)測房屋墻面裂縫從無到有或從小到大變化情況的伸縮儀;或為用于監(jiān)測房屋受外力產生的振動對房屋影響的超低頻測振儀;或為用于監(jiān)測房屋地基的整體沉降的沉降觀測儀。
[0020]而根據其監(jiān)測結果，通過控制中心100進行發(fā)布指令，其中所述的控制中心100提醒相關單位進行人員巡查任務;危舊房屋加固任務;人員撤離、財產轉移任務的執(zhí)行。
[0021 ]同時，為了保證效率，可以設計樓宇數據采集器400進行直接控制，樓宇數據采集器400對所有信號進行處理、儲存和分析，一旦發(fā)現系統(tǒng)異常，即時發(fā)出警示并實時顯示異常點的終端監(jiān)測儀器300，同時對信號進行處理、儲存和上傳數據。這樣就可以及時的進行處理，保證其效率和即時性。
[0022]為了保證其方案的精度，本實用新型配對的設備做如下設計:
[0023]—、裂縫測寬儀，采用成熟的LVDT技術，并增加了線性補償和溫度補償功能;裂縫測寬儀設計成可伸縮管狀結構，兩端固定于裂縫的兩側，當被測裂縫的寬度發(fā)生變化時，裂縫測寬儀芯軸相對于電感線圈的位置發(fā)生變化，使得LVDT的輸出電量改變。儀器的線性測量范圍為O?30mm，讀數精度優(yōu)于0.01mm。
[0024]二、伸縮儀，由位移計和碳纖維基線、恒力張緊機構等組成。位移計為裂縫測寬儀的不同應用型式，其性能及主要技術參數相仿。恒力張緊機構的緊固端和張力端分別固定于房屋墻面的兩端，通過碳纖維基線構成監(jiān)測基準。通過測量張緊端附近的基線相對于基點的軸向位移，監(jiān)測整面墻體特定高程的水平伸縮變化，反映監(jiān)測面裂縫從無到有或從小到大的變化狀況。在整面墻體為平整立面的狀態(tài)下，該伸縮儀能較真實記錄其變化，而且監(jiān)測的長度范圍可在很大范圍內調整，因而適用性較大。
[0025]三、超低頻測振儀，用于監(jiān)測房屋受外來力如地震、臺風、洪水等，作用對房屋影響。通過監(jiān)測房屋在受到外來作用時產生的超低頻振動，分析振動對房屋結構的破壞力和對已存在隱患的疊加效應。儀器核心為抗沖擊性能好、動態(tài)范圍大的拾振器和高陡波濾波的放大器等設。儀器的輸出為動態(tài)加速度值，分辨率為10—6m/s2，測量范圍20 m/s2，通頻帶
0.25—80Hz，靈敏度0.3V/(M/S2)。為衡量自然災害臺風、洪水、地震、周邊爆破等對危房的影響，建議每一樓宇單體至少安裝一套該儀器。
[0026]當然在具體的布置中，可以根據房屋情況進行增加或者刪減終端監(jiān)測儀器300。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，本領域的技術人員在本實用新型技術方案范圍內進行通常的變化和替換都應包含在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括后臺服務器(200)、控制中心(100)和設置在房屋上并監(jiān)控房屋狀態(tài)的樓宇數據采集器(400)， 所述的樓宇數據采集器(400)連接有多個終端監(jiān)測儀器(300); 所述的后臺服務器(200)對樓宇數據采集器(400)所采集的信息進行分析進行匯總、分析處理和儲存，并提供給監(jiān)控室控制中心(100)的計算機設備調用； 所述的控制中心(100)與后臺服務器(200)進行連接，并通過后臺服務器(200)處理分析的結果進行指令發(fā)送，且控制中心(100)對樓宇數據采集器(400)進行定位定點。2.根據權利要求1所述的危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的樓宇數據采集器(400)為多個，通過多個樓宇數據采集器(400)對多個房屋進行監(jiān)測，且分別每個房屋上安裝至少一個的樓宇數據采集器(400)，所述的終端監(jiān)測儀器(300)、樓宇數據采集器(400)、后臺服務器(200 )和控制中心(100 )之間的連接通過GPRS/3G/GSM無線信號連接。3.根據權利要求2所述的危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的終端監(jiān)測儀器(300)為: 用于監(jiān)測房屋墻面裂縫寬度和變動的裂縫測寬儀;或為 用于監(jiān)測房屋墻面裂縫從無到有或從小到大變化情況的伸縮儀;或為 用于監(jiān)測房屋受外力產生的振動對房屋影響的超低頻測振儀;或為 用于監(jiān)測房屋地基的整體沉降的沉降觀測儀。4.根據權利要求3所述的危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的沉降觀測儀配合有用于監(jiān)測地面各測定點的局部相對沉降的靜力水準儀。5.根據權利要求2所述的危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的樓宇數據采集器(400)對所有信號進行處理、儲存和分析，一旦發(fā)現系統(tǒng)異常，即時發(fā)出警示并實時顯示異常點的終端監(jiān)測儀器(300)，同時對信號進行處理、儲存和上傳數據。6.根據權利要求3所述的危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的裂縫測寬儀為伸縮管狀結構，兩端固定于裂縫的兩側，當被測裂縫的寬度發(fā)生變化時，儀器芯軸相對于電感線圈的位置發(fā)生變化，使得LVDT的輸出電量改變。7.根據權利要求3所述的危舊房屋的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的伸縮儀由位移計和碳纖維基線、恒力張緊機構等組成，恒力張緊機構的緊固端和張力端分別固定于房屋墻面的兩端，通過碳纖維基線構成監(jiān)測基準，且通過測量張緊端附近的基線相對于基點的軸向位移，監(jiān)測整面墻體特定高程的水平伸縮變化。
【文檔編號】G01M99/00GK205607664SQ201620215856
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】王基堯
【申請人】嘉興市稠江光電儀器技術有限公司