物联网技术建筑安全监测系统研究.doc

物联网技术建筑安全监测系统研究 摘要:针对许多地区都出现老旧房屋坍塌事件，设计了基于物联网和云平台的房屋建筑安全监测预警系统运用传感器技术、物联网技术、GSM/GPＲS网络、云平台系统、大数据分析，实现了对管理区域内的老旧房屋建筑的安全监测，包括数据的测量、采集、传输、储存、分析以及安全管理，并配有预警系统，依据给定的阈值实现声光、短信的智能化预警 关键词:物联网;传感器;建筑安全预警 我国许多房屋建筑始建于20世纪80年代，这些房屋建筑的使用年限达到30多年，虽未达到设计使用寿命，但考虑到当时的施工技术、施工质量以及业主私自改建等因素，这些建筑已经开始逐渐老化国家住建部已出台相关文件，要求加紧建立危旧老楼的“病例档案”针对多地房屋建筑出现垮塌的状况，如何做到防患于未然，避免类似事故的发生，成为了人们热议的话题目前，危旧房屋的监测仍然以人工巡检的方式为主，费时、费力且时效性不强、监测数据间断、不连续，无法实时的、全面的、大范围覆盖监测一旦发生房屋倒塌，后果不堪设想因此，需要加紧对老旧危房进行全面普查，实时、动态监测房屋建筑的安全信息，以获取老旧房屋的实际状况，及时预警，最大程度上消除安全隐患，使人们居有所安。

1系统整体拓扑结构 系统整体既包括硬件设备也含有软件系统主要包含传感器、控制器、无线传输网络GSM/GPＲS、云平台服务、上位机终端等，如图1所示 2房屋建筑安全要素 房屋因其使用年限较长，建筑材料逐渐老化、性能弱化，地基振动、滑动以及业主拆改、打孔等人为因素，导致整体结构性差、承重能力弱一般对房屋建筑安全的监测主要从位移、倾斜、裂缝三个方面评估位移:位移既有水平位移，又有垂直沉降位移，是房屋建筑坍塌的一个重要因素由于地基或墙体水平滑动、迁移，导致房屋主要的承重体产生水平或垂直方向的位移改变倾斜:倾斜是房屋建筑安全的一个重要的监测指标房屋结构的倾斜会导致建筑结构受力不平衡、局部应力过大远远超过承重结构的承受能力，从而导致局部结构断裂，整体结构迅速倒塌，需要重点监测裂缝:建筑物基础的不均匀沉降，地基不是整体滑移，导致裂缝产生;温度变化使不同材料产生不同程度的收缩，收缩力超过房屋建筑承受能力，出现裂缝;外界作用力，房屋内部的应力过大，使得房屋结构产生裂缝 3建筑安全监测传感器 3．1位移传感器位移传感器是一种金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。

它分为电感式、电容式、光电式、超声波式和霍尔式位移传感器等多种位移测定房屋的水平位置和形状随时间而产生的变化特征，提供变形趋势，监测点位一般选择在建筑的四角、核心筒的四角、大转角处3．2沉降传感器使用电子水准仪既能满足沉降监测精度(一等或二等水准测量)的要求，又可以方便快捷地测量并记录数据，测量结果客观沉降位移监测点分布在地基处、横纵墙交接处、沉降缝等3．3裂缝传感器当被测裂缝发生变化时，带动线性位移传感器拉杆产生位移，通过转换机构传递给滑动式电阻器，滑动式电阻器将位移物理量转变为电信号量，即可测出裂缝位移的变化3．4倾角传感器倾角传感器用来测量相对于水平面的倾角变化量，是运用惯性原理的一种加速度传感器，可以分为“固体摆”式、“液体摆”式、“气体摆”式三种倾角传感器在房屋的四角上装配倾角传感器，获得建筑物的倾斜度数据 4软件系统 传感器所监测的数据都将通过无线模块的GSM/GPＲS无线网络定时发送到云平台服务器储存通过大数据分析技术对这些监测数据进行处理和信息挖掘，将信息传送给处理器，并与标准数据的比较，得出评估结果，提供科学的安全鉴定依据房屋变化情况、发展变化在上位机客户监测系统平台终端，客户端显示。

5预警系统 当相关测量数据超过设定的阈值时系统能自动的发出预警信号预警方式:现场声光预警、客户端软件弹出预警信息、短信提示，能及时通知相关人员采取安全措施，防止房屋建筑倒塌安全事故的发生，造成不必要的人员伤亡 6结语 房屋建筑安全监测系统结合了物联网技术、信息化技术以及科学的管理平台，实现了房屋建筑安全的远程化监控，实时能对房屋的倾斜、位移、不均匀沉降、裂缝等要素进行监测;实现了智能化报警，通过声光、短信、客户终端等方式告警;实现了对监测数据高效的分析利用，科学地判断房屋建筑的动态趋势以及变化走向，作出安全评估 参考文献: ［1］刘红玲，于亚鹏，常龙．基于物联网技术的大型建筑安全远程监测系统设计［J］．物联网技术，2013(10):19－22． ［2］王婷婷徐泮林郭庆坤，建设中高层建筑物的沉降观测［J］．北京测绘，2016(4):74－77． ［3］张晓飞，郝文杰，张青，等．基于STM32的裂缝位移监测系统［J］．微计算机应用，2011，32(5):52－59． ［4］刘翛，陈冠中．基于大数据的老旧房屋管理平台设计［J］．城建档案，2017(8):79－80． 第 5 页 共 5 页免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。

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