專利名稱：：建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及控制(檢查)所開發(fā)的建筑物結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：檢查建筑物時(shí)遇到的一個(gè)問題是如何充分地、可靠地和及時(shí)地獲得關(guān)于整體結(jié)構(gòu)以及它們的分離元件的狀態(tài)的數(shù)據(jù)。該問題和解決該問題的方法曾經(jīng)被描述過，例如，曾經(jīng)在由S.V.Nikolaev等人所發(fā)表的文章"建筑物和結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(Monitoringofbuildingsandstructures)"中，以及在2007年l月10日的第IV屆國際實(shí)用科學(xué)會(huì)議中的資料"工程項(xiàng)目的綜合安全消防的現(xiàn)代系統(tǒng)和裝置"Stroibez叩asnost-2006"，，(theIVinternationalScientific-PracticalConference"Modernsystemsanddevicesofthecomplexsecurityandfireprotectionofconstructionobjects,"Stroibezopasnost-2006")中被描述過。根據(jù)日期為2004年1月10日的#2250444俄羅斯聯(lián)邦專利和日期為2004年4月20日的#6725097美國專利(最相近的相似體)，這種類型的建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測也是眾所周知的，其包括確定建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載；與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較并將負(fù)載計(jì)算結(jié)果和它們與設(shè)計(jì)值的比較顯示在監(jiān)測終端(計(jì)算機(jī)和監(jiān)視器)上，同時(shí)將它們與建筑物結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)起來。先前使用的建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測方法的主要缺陷是周期長，其既不能實(shí)時(shí)地或近似實(shí)時(shí)地周期地控制結(jié)構(gòu)狀態(tài)，也不能保障結(jié)構(gòu)臨界狀態(tài)信息流的及時(shí)性。還有日期為2004年1月10日的#2250444俄羅斯聯(lián)邦專利和日期為2004年4月20日的#6725097美國專利(最相近的相似體)一建筑物結(jié)構(gòu)3監(jiān)測，其包括監(jiān)測終端，從而確保有機(jī)會(huì)處理關(guān)于建筑物結(jié)構(gòu)元件的數(shù)據(jù)，并對建筑物結(jié)構(gòu)的災(zāi)前情況進(jìn)行確定。所有先前使用的建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的主要缺陷是不可能以實(shí)時(shí)的或者近似實(shí)時(shí)的方式控制建筑物結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。其不能保障結(jié)構(gòu)的臨界狀態(tài)信息的及時(shí)接收。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是保證以實(shí)時(shí)或近似實(shí)時(shí)的方式控制建筑物結(jié)構(gòu)。更精確地說，目的是提供建筑物結(jié)構(gòu)的事故信號通知(CACC)。所提議的方法和建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測的技術(shù)結(jié)果允許以CACC所需要的實(shí)時(shí)或近似實(shí)時(shí)的方式接收信息來檢查建筑物結(jié)構(gòu)元件在它們的維護(hù)期間的負(fù)載。尤其，所述^t支術(shù)結(jié)果將自動(dòng)地根據(jù)請求或以預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔來收集負(fù)載信息，并確定它們與壓縮和拉伸的設(shè)計(jì)負(fù)載的相關(guān)性。上述的技術(shù)結(jié)果可以使用作用于建筑物結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(控制)方法來實(shí)現(xiàn)。該方法包括估計(jì)建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載，將它們與計(jì)算值進(jìn)行比較，并將負(fù)載顯示在監(jiān)測終端上(例如，由計(jì)算機(jī)和監(jiān)視器或其它的信息-顯示設(shè)備來表現(xiàn))。將此信息與建筑物結(jié)構(gòu)方案的計(jì)算值進(jìn)行比較。建筑應(yīng)變負(fù)載數(shù)據(jù)將通過測量加強(qiáng)件的桿或纜線的電參數(shù)或磁參數(shù)與設(shè)計(jì)值的偏差來接收，而壓縮負(fù)載由安裝在建筑物結(jié)構(gòu)元件之間的應(yīng)變-測量傳感器確定。建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載可以通過檢查承載能力和空間剛性的自主控制設(shè)備來確定。這個(gè)設(shè)備將負(fù)載值數(shù)據(jù)(通過無線電頻道或線)傳輸?shù)竭_(dá)監(jiān)測終端，監(jiān)測終端自動(dòng)地顯示值，將它們與設(shè)計(jì)值比較，并且將它們同時(shí)地顯示為建筑物結(jié)構(gòu)的(3D)方案。允許確定建筑物結(jié)構(gòu)上的負(fù)載的數(shù)據(jù)可以從固定到加強(qiáng)件上的自主電參數(shù)傳感器和應(yīng)變-測量傳感器獲得，將確定負(fù)載的信息(通過無線電頻道或線)傳輸?shù)奖O(jiān)測終端，自動(dòng)地(以要求的實(shí)時(shí);漠式從監(jiān)測終端或在預(yù)4設(shè)間隔內(nèi))確定和顯示負(fù)載值和它們與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，并且在建筑物結(jié)構(gòu)的3D方案中示出它們。上述技術(shù)結(jié)果在建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測(控制)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包括監(jiān)測終端，其允許處理關(guān)于建筑物結(jié)構(gòu)元件的數(shù)據(jù)以及確定建筑物坍塌的可能性。其也為固定到加強(qiáng)件上的電參數(shù)或磁參數(shù)傳感器，所述傳感器允許接收數(shù)據(jù)和確定建筑物結(jié)構(gòu)的某些元件的應(yīng)變負(fù)載。應(yīng)變-測量傳感器安裝在建筑物結(jié)構(gòu)元件之間，以獲得關(guān)于建筑物結(jié)構(gòu)元件的壓縮的數(shù)據(jù)。這個(gè)單元還包括與傳感器連接的一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。監(jiān)測終端額外地包括被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的接收器。圖1示出了顯示在監(jiān)測終端的屏幕上的建筑物結(jié)構(gòu)方案。圖2示出了建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的方框圖。圖3示出了應(yīng)變-測量傳感器。具體實(shí)施例方式圖l示出了所捐:議的方法，其預(yù)期顯示建筑物結(jié)構(gòu)方案1,以及，通過操作者的選擇，它的具有所得到的負(fù)載的分離塊(組件A)和它們與設(shè)計(jì)值的比較。組件A包括支柱2和橫梁3。組件A裝備有控制結(jié)構(gòu)4的承載能力和剛性的自主設(shè)備。這個(gè)設(shè)備與橫梁3的加強(qiáng)件5和應(yīng)變-測量傳感器6連接。圖2呈現(xiàn)了建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的方框圖，所述建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)包括控制承載能力的設(shè)備7。每個(gè)設(shè)備在加強(qiáng)件處具有用來確定電參數(shù)或磁參數(shù)的設(shè)備8。其可以是，例如，電壓表或者電阻表和電流源，比較塊9具有用來連接應(yīng)變-測量傳感器的輸入并且能用來比較加強(qiáng)件的桿的電參數(shù)值或磁參數(shù)值與對應(yīng)于加強(qiáng)件的閥值機(jī)械應(yīng)變(應(yīng)變-變形狀態(tài))的預(yù)設(shè)閥值(見，例如，發(fā)明者證書蘇聯(lián)#246901);及應(yīng)變-測量傳感器的出口處電壓值與對應(yīng)于建筑物結(jié)構(gòu)的閥值機(jī)械元件的預(yù)設(shè)閥值；以及通知比較結(jié)果的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備U。控制承載能力的其它設(shè)備8可以組裝為開關(guān)設(shè)備，該開關(guān)設(shè)備允許將設(shè)備連接到各種桿或加強(qiáng)通道來確定加強(qiáng)件或者纜線9處的電參數(shù)或磁參數(shù)，并且開關(guān)設(shè)備允許可選地將比較塊10轉(zhuǎn)換到幾個(gè)應(yīng)變-測量傳感器。監(jiān)測系統(tǒng)還包括設(shè)備13、計(jì)算機(jī)14和監(jiān)視器15的監(jiān)測終端12,所述設(shè)備13從控制承載能力和空間剛度的設(shè)備7接收數(shù)據(jù)。傳感器，其被設(shè)計(jì)用于建造，也就是用于控制負(fù)載。表l給出了它的特性。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>監(jiān)測終端可以安裝在控制之下的建筑物里、該建筑物附近或車輛內(nèi)。計(jì)算機(jī)14具有關(guān)于建筑物結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫和建筑物結(jié)構(gòu)元件的閥值機(jī)械應(yīng)變(容許負(fù)載)，所述閥值機(jī)械應(yīng)變基于空間承載結(jié)構(gòu)的估計(jì)以及建筑物結(jié)構(gòu)的一些組件和元件的承載能力的計(jì)算。萬一分離的組件或元件失去承載能力，空間承載結(jié)構(gòu)可能保持平衡，但人、工程系統(tǒng)和設(shè)備可能被損壞。同時(shí)，在機(jī)械應(yīng)變值(在一個(gè)組件或元件內(nèi))遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于閥值時(shí)，建筑物承載結(jié)構(gòu)可能失去平衡，結(jié)果導(dǎo)致失去承載能力。作為用于比較塊9中的閥值，控制承載能力的設(shè)備7可以應(yīng)用相關(guān)的建筑物結(jié)構(gòu)元件所獲得的兩個(gè)閥值中較小的閥值，其基于作為整體的承載結(jié)構(gòu)的承載能力的計(jì)算和結(jié)構(gòu)的某些元件的承載能力的計(jì)算。計(jì)算機(jī)軟件14允許檢查(監(jiān)測)從數(shù)據(jù)接收器13接收的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)例如通過無線電頻道從控制結(jié)構(gòu)的承載能力的設(shè)備7到達(dá)數(shù)據(jù)接收器13，其安裝在建筑物內(nèi)；如果超過混凝土元件的閥值機(jī)械應(yīng)變，則自動(dòng)地發(fā)送信號，一在這種情況下，監(jiān)測系統(tǒng)是CACC系統(tǒng)；將建筑物結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件、鄰近元件和它們在建筑物內(nèi)的位置顯示在監(jiān)視器屏幕上；^^出測量建議以防止建筑物結(jié)構(gòu)倒塌；監(jiān)測系統(tǒng)可預(yù)期從分離的傳感器到監(jiān)測終端的信息的傳輸，即，它可以在沒有控制承載能力的設(shè)備的情況下被組裝。在這種情況下，加強(qiáng)件或纜線的電特性或磁特性的傳感器也包括測量電流特性或磁場特性的設(shè)備、電流源和傳輸加強(qiáng)件或纜線的電參數(shù)或磁參數(shù)的數(shù)據(jù)的設(shè)備。應(yīng)變-測量傳感器還包括電壓表和傳輸由電壓表測量的電壓數(shù)據(jù)的設(shè)備。因此，終端計(jì)算機(jī)軟件可以確定除了上面所列的功能外的從傳感器接收的相關(guān)數(shù)據(jù)以及建筑物結(jié)構(gòu)的某些元件的閥值機(jī)械應(yīng)變。權(quán)利要求1.建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測方法，其包括確定建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載，與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較并使用監(jiān)測終端顯示它們，以及將它們與建筑物結(jié)構(gòu)方案的某些部分相關(guān)的設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，其不同于其它方法之處在于，確定建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載的數(shù)據(jù)是以實(shí)時(shí)或近似實(shí)時(shí)的方式被接收的，允許確定應(yīng)變負(fù)載的數(shù)據(jù)是通過測量桿或纜線的電參數(shù)或磁參數(shù)與預(yù)設(shè)值的偏差來接收的，而確定壓縮負(fù)載的數(shù)據(jù)是通過應(yīng)用安裝在建筑物結(jié)構(gòu)元件之間的應(yīng)變-測量傳感器來接收的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所迷的方法，其不同于其它方法之處在于，其通過控制承載能力和空間剛性的自主設(shè)備來確定建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載，所述自主設(shè)備自動(dòng)地將負(fù)載值數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測終端，以顯示負(fù)載值以及其與建筑物結(jié)構(gòu)的3D方案的設(shè)計(jì)負(fù)載值的比較結(jié)果。3.才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其不同于其它方法之處在于，其通過使用固定到加強(qiáng)件上的電參數(shù)或磁參數(shù)的獨(dú)立傳感器和應(yīng)變-測量傳感器來接收允許確定建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載的數(shù)據(jù)，以及自動(dòng)地將負(fù)載定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測終端來確定和顯示負(fù)載值以及其與建筑物結(jié)構(gòu)方案上的設(shè)計(jì)值的比較結(jié)果。4.監(jiān)測建筑物結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其包括監(jiān)測終端，所述監(jiān)測終端允許處理關(guān)于建筑物結(jié)構(gòu)元件的數(shù)據(jù)，并確定建造事故前的狀態(tài)，所述系統(tǒng)不同于其他系統(tǒng)之處在于，其包括位于加強(qiáng)件上的用來確定元件上的應(yīng)變負(fù)載的電參數(shù)傳感器；所述系統(tǒng)還包括應(yīng)變-測量傳感器，所述應(yīng)變-測量傳感器安裝在建筑物結(jié)構(gòu)元件之間，從而允許獲得數(shù)據(jù)和確定結(jié)構(gòu)元件的壓縮負(fù)載；并且所述系統(tǒng)還包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，在這種情況下，所述監(jiān)測終端具有數(shù)據(jù)接收設(shè)備。全文摘要本發(fā)明的建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)測方法包括確定作用于建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載，將它們與計(jì)算值進(jìn)行比較，通過監(jiān)測終端的幫助顯示負(fù)載測量結(jié)果，并將它們與和建筑物結(jié)構(gòu)圖一致的計(jì)算值進(jìn)行比較，其中，用于確定作用于建筑物結(jié)構(gòu)元件上的負(fù)載的數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)地或近似實(shí)時(shí)地獲得，用于確定拉伸負(fù)載的數(shù)據(jù)通過測量加強(qiáng)件的桿或纜線的電阻值與額定值的偏差獲得，而用于確定壓縮負(fù)載的數(shù)據(jù)借助于安裝在建筑物結(jié)構(gòu)元件之間的應(yīng)變-測量傳感器獲得。文檔編號G01N27/00GK101646936SQ200780052632公開日2010年2月10日申請日期2007年8月10日優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日發(fā)明者伊格爾·杰納迪耶維奇·科羅列夫申請人:伊格爾·杰納迪耶維奇·科羅列夫