一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统技术方案

技术编号:40181901 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-26 23:47
本技术涉及施工监测技术领域,具体是一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,包括有数据采集模块和云端服务器,所述数据采集模块和云端服务器之间通过无线通信模块进行信息交互;所述数据采集模块包括有光纤光栅传感组件、光纤光栅调解仪和采集主机;所述云端服务器包括有警报单元、数据运算单元和处理单元。本技术的建筑支吊架监测系统通过获取三维应力数值,计算获取得到对应的建筑吊支架的最大切应力值,并将该最大切应力值与预设阈值进行比较,根据比较结果实时进行警报,从而减少了安全风险,降低了维护成本,提升了工程安全性和可持续性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及施工监测,具体是一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统


技术介绍

1、针对地下室设备机房空间规划错误、特殊设备需求或紧张的空间布局需求等情况,部分中大型设备需要利用角钢支架或其他支架固定在混凝土顶面使其悬空。但是现有技术在狭窄空间内的混凝土结构及设备支吊架的应力与变形监测方面存在以下问题:

2、1、传统监测方法无法准确实时地获取吊装构件的应力变化;

3、2、无法有效预测支吊架疲劳、螺栓松弛等潜在问题;

4、3、缺乏针对紧凑空间的布局方案。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、本技术的技术方案是:一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,包括有数据采集模块和云端服务器,所述数据采集模块和云端服务器之间通过无线通信模块进行信息交互;

3、所述数据采集模块包括有光纤光栅传感组件、光纤光栅调解仪和采集主机,所述光纤光栅传感组件用于采集建筑支吊架的三维应力数值,并将所述三维应力数值发送至光纤光栅调解仪;

4、所述光纤光栅调解仪用于将三维应力数值转换成数字信号,并将所述数字信号发送至采集主机;

5、所述采集主机用于将接收到的数字信号通过无线通信模块传输至云端服务器;

6、所述云端服务器包括有警报单元、数据运算单元和处理单元,所述处理单元用于根据数字信号,获取所述建筑支吊架的应力变化数据,并将所述应力变化数据发送至数据运算单元;

7、所述数据运算单元用于将接收到的应力变化数据与预设的数据库数据进行预判估值,并将所述预判估值发送至警报单元;

8、所述警报单元用于判断预判估值与预设阈值之间的大小,当所述预判估值不小于预设阈值时,所述警报单元发出警报信号,反之,则所述警报单元不发出警报信号。

9、更进一步地讲,所述光纤光栅传感组件包括有感应框体和连接杆,所述感应框体固定在建筑吊支架的一侧,所述建筑吊支架和感应框体均设置在固定板的下端,且所述感应框体和固定板之间通过连接杆进行连接。

10、更进一步地讲,所述建筑支吊架的三维应力数值对应的最大切应力值和切应变的最大值,具体为:

11、

12、其中:为光纤光栅应变传感器获取的波长改变量,为光纤光栅温度传感器获取的波长改变量,σ1为第一主应力,σ2为第二主应力,σ3为第三主应力,τmax为最大切应力值,γmax为切应变的最大值,aε1为应变灵敏度系数,ε为建筑支吊架在x轴、y轴、z轴、xy轴、xz轴、yz轴上测得的正应变大小,at1为光纤光栅应变传感器对应的温度灵敏度系数,为,at2为光纤光栅温度传感器对应的温度灵敏度系数,e为弹性模量,μ为常量,ε1为第一主应变,ε2为第二主应变,ε3为第三主应变。

13、更进一步地讲,所述采集主机包括有gis单元,所述gis单元用于获取建筑支吊架的位置数据,并将所述建筑支吊架的位置数据通过无线通信模块传输至云端服务器。

14、更进一步地讲,所述连接杆为至少一条弹簧应变片。

15、更进一步地讲,所述感应框体包括有光纤光栅应变传感器和光纤光栅温度传感器,所述光纤光栅温度传感器设置在感应框体的侧边和对角线上,同时所述光纤光栅应变传感器设置在光纤光栅温度传感器上。

16、更进一步地讲,所述处理单元获取建筑支吊架对应的最大切应力值和切应变的最大值,并将所述建筑支吊架对应的最大切应力值和切应变的最大值发送至数据运算单元中。

17、本技术通过改进在此提供一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,与现有技术相比,具有如下改进及优点:

18、本技术的建筑支吊架监测系统通过获取三维应力数值,计算获取得到对应的建筑吊支架的最大切应力值,并将该最大切应力值与预设阈值进行比较,根据比较结果实时进行警报,从而减少了安全风险,降低了维护成本,提升了工程安全性和可持续性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,包括有数据采集模块和云端服务器,所述数据采集模块和云端服务器之间通过无线通信模块进行信息交互;

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述光纤光栅传感组件包括有感应框体(3)和连接杆(4),所述感应框体(3)固定在建筑吊支架(2)的一侧,所述建筑吊支架(2)和感应框体(3)均设置在固定板(1)的下端,且所述感应框体(3)和固定板(1)之间通过连接杆(4)进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述建筑支吊架的三维应力数值对应的最大切应力值和切应变的最大值,具体为:

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述采集主机包括有GIS单元,所述GIS单元用于获取建筑支吊架的位置数据,并将所述建筑支吊架的位置数据通过无线通信模块传输至云端服务器。

5.根据权利要求2所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述连接杆(4)为至少一条弹簧应变片。

6.根据权利要求2所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述感应框体(3)包括有光纤光栅应变传感器(5)和光纤光栅温度传感器(6),所述光纤光栅温度传感器(6)设置在感应框体(3)的侧边和对角线上,同时所述光纤光栅应变传感器(5)设置在光纤光栅温度传感器(6)上。

7.根据权利要求1或3所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述处理单元获取建筑支吊架对应的最大切应力值和切应变的最大值,并将所述建筑支吊架对应的最大切应力值和切应变的最大值发送至数据运算单元中。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,包括有数据采集模块和云端服务器,所述数据采集模块和云端服务器之间通过无线通信模块进行信息交互;

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述光纤光栅传感组件包括有感应框体(3)和连接杆(4),所述感应框体(3)固定在建筑吊支架(2)的一侧,所述建筑吊支架(2)和感应框体(3)均设置在固定板(1)的下端,且所述感应框体(3)和固定板(1)之间通过连接杆(4)进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述建筑支吊架的三维应力数值对应的最大切应力值和切应变的最大值,具体为:

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅传感器的建筑支吊架监测系统,其特征在于,所述采集主机包括有gis单元,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘恒杰吴量孙佩龙岳明洁潘淼黄文坤郭鑫黄宇符睿旺袁峰李吉利甘德甫
申请(专利权)人:中建八局总承包建设有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1