【技术实现步骤摘要】
一种用于监测建筑物沉降的系统及方法
[0001]本专利技术涉及工程监测领域，尤其涉及一种用于监测建筑物沉降的系统及方法。
技术介绍
[0002]随着我国在民用基础设施和大型建筑物的新建或修缮，对建筑物的结构健康监测、检测、质量评估以及对于现役结构的安全性能监测等问题己经引起相关部门的高度关注。地基沉降是建筑物施工过程中及施工后需要监测的一项重要指标，它是指地基土层在外加应力的作用下被压密而引起的地基沉降现象。当地基沉降量过大，特别是当不均匀的地基沉降发生时，将使建筑物发生倾斜、开裂等现象，以致建筑物不能正常使用。
[0003]目前对于地面、桥基等的沉降监测，普遍采用精密三角高程测量、静力水准法、分层沉降法、相机链视觉测量方法等。静力水准法是沉降监测所采用的主要方法，精密三角高程测量可以做为静力水准法的补充，这两种方法都适合于对精密度要求不高的沉降监测。
[0004]例如专利文献CN108914985A中，提供了建筑基坑沉降智能监测系统，包括基坑沉降传感监测装置、监测中心、存储装置和用户终端；所述基坑沉降传感监...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于监测建筑物沉降的系统，其特征在于，包括：压力传感部、数据寄存器、处理器和空间沉降模型生成部；所述压力传感部横向和纵向地设置于所述建筑物底部，用于获取所述建筑物底部不同位置处的压力变化量，分别输出横向传感数据和纵向传感数据；所述数据寄存器存储所述压力传感部的位置数据、纵向传感数据和横向传感数据；所述处理器基于所述纵向传感数据和横向传感数据计算所述建筑物的纵向和横向的沉降数据，并将所述沉降数据和所述压力传感部的位置数据结合，计算空间沉降数据；所述空间沉降模型生成部用于接收所述空间沉降数据生成最终的建筑物空间沉降展示模型。2.根据权利要求1所述的用于监测建筑物沉降的系统，其特征在于，所述压力传感部包括：多个应变光纤光栅传感器、光源、光纤耦合器、解调仪和分析部；所述多个应变光纤光栅传感器以规定间隔布设在光纤上，且所述多个应变光纤光栅传感器对应建筑物下部的不同位置，从而对所述建筑物不同位置的压力变化量进行感测；所述光源通过所述光纤耦合器连接于所述光纤，用于向所述多个应变光纤光栅传感器输入光信号，所述多个应变光纤光栅传感器接收并反射所述光信号；所述光纤耦合器将被所述多个应变光纤光栅传感器反射的光信号传输至所述解调仪，所述解调仪解析分别被所述多个应变光纤光栅传感器反射的光信号的波长；所述分析部，根据所述解调仪解析的波长值计算所述建筑物下部的不同位置的压力变化量。3.根据权利要求2所述的用于监测建筑物沉降的系统，其特征在于，所述压力变化量ΔP通过下式计算:ΔP＝Ｉ（λ0‑
λ）；λ0为光源发射的光信号的初始中心波长，λ为被应变光纤光栅传感器反射的光信号中心波长；当应变光纤光栅传感器规格选定后，参数Ｉ为确定值，并通过下式进行计算：；其中，L为应变光纤光栅传感器中光栅的栅长，Pe为光栅的弹光系数，ε为应变光纤光栅传感器的应变灵敏度系数，μ为应变光纤光栅传感器材料的泊松系数。4.根据权利要求1所述的用于监测建筑物沉降的系统，其特征在于，所述压力传感部包括：多个应变光纤光栅传感器对、光纤、光纤耦合器、光源、解调仪、分析部、滤波器和放大器；每个应变光纤光栅传感器对包括以使应变不起作用的方式设置的基准光纤光栅和以使应变起作用的方式设置的测量光纤光栅；所述分析部根据所述解调仪解析的波长值计算所述建筑物下部的不同位置的压力变化量；并基于所述光纤的反射指数、所述滤波器的线宽、所述放大器放大的光的频率及所述光源的波长带宽来计算所述基准光纤光栅与所述测量光纤光栅之间的最大允许间隔。5.根据权利要求4所述的用于监测建筑物沉降的系统，其特征在于，所述基准光纤光栅与所述测量光纤光栅之间的最大允许间隔ΔD通过下式计算：
；其中，c表示光速，Δλ表示滤波器的线宽，n表示光纤的反射指数，f表示放大器放大的光的频率，Δλ0表示光源发射的光的带宽，是用于补偿非线性的因子。6.根据权利要求5所述的用于监测建筑物沉降的系统，其特征在于，所述分析部包括峰值检测器、比较器、峰值差计算器和傅里叶变换器；所述峰值检测器检测由所述基准光纤光栅反射的光信号的基准峰值脉冲P2和由所述测量光纤光栅反射的光的光信号的测量峰值脉冲P1；所述比较器将所述测量峰值脉冲P1与阈值进行比较，当测量峰值脉冲P1的强...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢狄敏，谢熙琟，李长泉，周宗强，汪继葵，
申请(专利权)人：天津风霖物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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