火灾时建筑结构倒塌振动监控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种火灾时建筑结构倒塌振动监控装置。它包括振动传感器、连接振动传感器的信号放大过滤系统、连接信号放大过滤系统的信号采集处理系统和连接信号采集处理系统的监控单元，信号放大过滤系统包括相互连接的信号放大器和信号过滤器，信号放大器连接振动传感器，信号过滤器连接信号采集处理系统，振动传感器设置在建筑结构构件上。本实用新型专利技术可以较好的监测火灾下建筑结构的工作状态，能够了解建筑结构的工作状态是否安全，即时为消防人员提供有用信息，可及时疏散被困人员和抢救重要物资。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑结构防灾减灾
，具体涉及一种火灾时建筑结构倒塌振动监 控装置。(二)
技术介绍
随着科技的发展，工程技术人员可进行由风、地震等激励引起的振动特性测试以及数据 的采集和处理。振动测试，主要在于通过传感器、放大器以及显示或记录仪表，测量工程结 构在激励下其重要部位的位移、速度、加速度等运动量，从而了解结构的工作状态。通过运 动量的测量，可了解结构的动特性，如固有频率、固有振型、阻尼及动刚度等特性参数，为 工程结构的动力设计提供依据。但迄今，尚无对高温下物体的振动特性进行测试，并用其监 测建筑结构工作状态的先例。(三)
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可以较好的监测火灾下建筑结构的工作状态，能够了解 建筑结构的工作状态是否安全，即时为消防人员提供有用信息，可及时疏散被困人员和抢救 重要物资的火灾时建筑结构倒塌振动监控装置。本技术的目的是这样实现的它包括振动传感器、连接振动传感器的信号放大过滤 系统、连接信号放大过滤系统的信号采集处理系统和连接信号采集处理系统的监控单元，信 号放大过滤系统包括相互连接的信号放大器和信号过滤器，信号放大器连接振动传感器，信 号过滤器连接信号采集处理系统，振动传感器设置在建筑结构构件上。本技术还包括这样一些技术特征1、所述的建筑结构构件包括柱子中部和顶部，梁的跨中，及其板的1/4、 1/2跨。 本技术使用时首先正确布设振动传感器，当火灾发生时，振动传感器会采集原始数 据，随后经过信号放大器、信号过滤器的放大和过滤，进入信号采集处理系统，得到振动特 性参数，最后将实时测得的振动特性参数与监测单元建立连接，由监控单元内监测软件内部 的判定准则，判定建筑结构是否安全，并在危险时发出预警。本技术建立了一套建筑结构在火灾下倒塌的监控系统。即依据建立的振动特性参数 与建筑结构倒塌之间的定量对应关系，并利用振动测试技术，对结构中某些特征点进行火灾 引起的振动特性测试，结合相关的监测软件，预测整体建筑结构在火灾下的工作状态，判断 是否安全。(1)选取进行振动特性测试的控制点。不同的建筑构件，其控制点的位置有所不同。(2) 测试时，将常温下使用的振动传感器进行一定的技术处理和保护，使其能在高温下 正常工作。(3) 当实时测得的建筑结构火灾下的振动特性参数超过各自对应的限值时，建筑结构倒 塌。建筑结构的梁、柱、板等构件火灾下的行为各异，但由于火激励引起的构件的振动特性 具有很好的规律性。故此，通过监测建筑构件火灾下振动特性参数，可以判断建筑结构的工 作状态，判定其是否安全，从而可以指导消防灭火工作。本技术在大量的试验基础上，综合确定了建筑结构的振动特性参数与结构倒塌之间 的对应关系。为确定此关系，需将建筑结构中由于其他激励引起的振动特性过滤，才能得到 真实的火灾激励引起的振动现象。为科学地反应结构振动特性参数与建筑结构工作状态的关 系，引入了振动特性参数比，即火灾下结构的振动特性数值与各自对应的常温下结构振动特 性数值的比值。火灾下，建筑结构何时倒塌是消防人员比较关心的问题之一，据此可以指导 消防灭火工作。本技术属于建筑结构防灾减灾领域的应用技术，适用于预测和监控火灾引起的建筑 结构的振动特性及倒塌，指导消防工作。具体地说，是集传感器、电子学、信号分析、结构 振动理论以及编程于一体的应用技术。本技术的效果本技术可以较好的监测火灾下建筑结构的工作状态，能够了解 建筑结构的工作状态是否安全，即时为消防人员提供有用信息，可及时疏散被困人员和抢救 重要物资。附图说明图1为本技术结构示意图2为某楼板测点布置及测点编号图3-图4为2点的加速度图，图3为测点2加速度变化曲线(130min 150min)，图4为测点2加速度变化曲线(150min 220min);图5为监测软件的流程图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明结合图1，本实施例包括振动传感器、连接振动传感器的信号放大过滤系统、连接信号 放大过滤系统的信号采集处理系统和连接信号采集处理系统的监控单元，信号放大过滤系统 包括相互连接的信号放大器和信号过滤器，信号放大器连接振动传感器，信号过滤器连接信 号采集处理系统，振动传感器设置在建筑结构构件上。结合图5，本实施例的工作流程为振动传感器1设置在楼板2上，振动传感器l测得振动特性的原始数据，经过信号放大器、 信号过滤器以及信号采集处理系统，得到建筑结构实时的振动特性参数，最后将振动特性参 数输入监测软件进行安全判定。1、 本实施例按以下步骤实施(1) 测点布置。建筑结构构件中位移、变形较大的点，作为振动测试的特征点，如图 2中位置3、 4所示。(2) 振动特性测试。选用适用的测量仪器，对各特征点的振动特性进行测试，并将数 据进行采集及处理。(3) 按照输入监测软件的反映建筑结构倒塌的振动特性参数限值，对实时输入的振动 特性参数(参见图3、图4)进行处理，判定建筑结构的工作状态。2、 具体操作如下(1) 确定火灾下建筑结构在不同工作状态，尤其是临近倒塌时与振动特性参数的对应 关系。根据大量的试验数据，确定此对应关系。(2) 根据建筑结构特点，确定振动测试的特征点，并进行振动传感器的布设。柱子中 部和顶部，梁的跨中，及其板的1/4、 1/2跨，这些部位的振动特性需重点测试。为适应高温 环境，需将传感器进行一定的技术处理。在传感器的底部，需设置大小合适的隔热材料，以 保护传感器能在高温下正常工作。隔热材料与建筑物及其隔热材料与传感器之间均需固定良 好，保证传感器正常工作的跟随条件。(3) 建筑结构振动特性的测试。利用经过技术处理的振动传感器及其配用的信号放大 器以及智能信号采集处理分析仪。仪器均选用市场上通用的即可。测试的参数主要为振幅比、 频率比、阻尼比和加速度。(4) 振动特性参数与建筑结构工作状态对应的关系，输入自行编制的控制软件，作为 预测建筑结构工作状态的判断准则。(5) 利用计算机，将火灾过程中实时测得的振动特性参数进行连续不断的判定，得出 建筑结构是否临近倒塌，并发出预警。权利要求1、一种火灾时建筑结构倒塌振动监控装置，其特征在于它包括振动传感器、连接振动传感器的信号放大过滤系统、连接信号放大过滤系统的信号采集处理系统和连接信号采集处理系统的监控单元，信号放大过滤系统包括相互连接的信号放大器和信号过滤器，信号放大器连接振动传感器，信号过滤器连接信号采集处理系统，振动传感器设置在建筑结构构件上。2、 根据权利要求1所述的火灾时建筑结构倒塌振动监控装置，其特征在于所述的建筑结构 构件包括柱子中部和顶部，梁的跨中，及其板的1/4、 1/2跨。专利摘要本技术提供了一种火灾时建筑结构倒塌振动监控装置。它包括振动传感器、连接振动传感器的信号放大过滤系统、连接信号放大过滤系统的信号采集处理系统和连接信号采集处理系统的监控单元，信号放大过滤系统包括相互连接的信号放大器和信号过滤器，信号放大器连接振动传感器，信号过滤器连接信号采集处理系统，振动传感器设置在建筑结构构件上。本技术可以较好的监测火灾下建筑结构的工作状态，能够了解建筑结构的工作状态是否安全，即时为消防人员提供有用信息，可及时疏散被困人员和抢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火灾时建筑结构倒塌振动监控装置，其特征在于它包括振动传感器、连接振动传感器的信号放大过滤系统、连接信号放大过滤系统的信号采集处理系统和连接信号采集处理系统的监控单元，信号放大过滤系统包括相互连接的信号放大器和信号过滤器，信号放大器连接振动传感器，信号过滤器连接信号采集处理系统，振动传感器设置在建筑结构构件上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董毓利，张大山，房圆圆，
申请(专利权)人：董毓利，张大山，房圆圆，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]