支座智能监测系统的制作方法

1.本发明涉及一种监测系统，更具体的说是涉及一种支座智能监测系统。


背景技术：

2.支座智能监测系统是利用传感器技术、信号采集传输技术，以及网络技术和软件技术，从宏观、微观相结合的全方位角度，来监测被测结构的各种关键技术指标；记录历史、现有的数据，分析未来的走势，以便辅助业主单位及政府决策，提升支座结构的变化掌控，有效防范和遏制不可逆转趋势性防范手段及预测预报。
3.目前现有技术中有专利号为202111461262.4，名称为一种隔震支座受力监测方法和装置的发明专利公开了通过对竖向电容传感器所述检测到的数据进行分析计算的方式来计算出隔震支座的受力情况，然而该方式仅实现了支座的受力监测，而支座而实际监测的过程中，还需要对水平位移以及支座振动进行监测，然而上述方法和装置明显不能够实现对于隔震支座的全方位监测，由此可见现有的监测方法和装置功能还不够强大。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够全方位监测隔震支座的支座监测系统。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种支座智能监测系统，其特征在于：包括：
6.监测计算机管理系统，用于接收采集的监测数据，建立分析预警模型对监测数据进行分析，并在分析监测数据发现异常时，发出告警信号；
7.监测预报预警系统，用于与外部监测管理人员进行人机交互，还与监测计算机管理系统通信连接，用以接收告警信号后通知监测管理人员；
8.数据库在线系统，与监测计算机管理系统连接，用于存放和采集数据；
9.数据采集系统，该数据采集系统包括监测区传感器、数据采集装置和监测区信号发射接收及处理装置，所述监测区传感器设置于外部支座上，用于检测支座的各项数据，所述数据采集装置与监测区传感器连接，以接收监测区传感器输出的各项数据，该数据采集装置还与监测区信号发射接收及处理装置连接，以传输各项数据至监测区信号发射接收及处理装置，所述监测区信号发射接收及处理装置与监测计算机管理系统连接，以将各项数据进行处理后发送至监测计算机管理系统。
10.作为本发明的进一步改进，所述监测区传感器包括：
11.支座水平位移监测传感器，用以检测支座的水平位移后输出水平位移数据；支座振动监测传感器，用以检测支座的振动情况后输出振动数据；
12.支座竖向压力监测传感器，用以检测支座的竖向压力后输出压力数据。
13.作为本发明的进一步改进，所述支座水平位移检测传感器包括位移计和检测板，所述位移计固定在支座下底板上，所述检测板固定安装在支座上顶板上，所述位移计检测
端与检测板连接，具体的安装方式如下：
14.一、根据位移计安装的位置，确定好数据线长度；
15.二、将位移计穿入安装底座中，并拧紧安装底座侧边螺丝进行固定，保证位移计稳定固定；
16.三、可以通过读数仪或自动化系统对安装过程进行监控；
17.四、位移计一端引柔性钢丝绳至裂缝另一边的固定测点，通过柔性钢丝的长度调节位移计初始安装位置，保证安装在满量程的1/2处，实现测量裂缝伸缩变化的需求；
18.五、记录测点位置、实验编号、位移计编号、埋设安装日期、天气状况及安装人员，并存档。
19.作为本发明的进一步改进，所述支座振动监测传感器通过支架固定于支座下底板上，采用的安装方式为使用橡皮泥固定到支座下底板上或使用胶合剂固定或螺栓固定的方式。
20.作为本发明的进一步改进，所述支座竖向压力监测传感器为应变传感器，所述应变传感器安装在支座正下方的混凝土桩上，且该应变传感器轴向与支座水平向垂直，所述应变传感器的安装步骤如下：
21.步骤1，设置一根辅助杆；
22.步骤2，将辅助杆穿入两个传感器支座内部，调节距离，使得辅助杆一端顶住传感器支座，另一端与另一个传感器支座齐平；
23.步骤3，将两块安装钢板相互间隔放置，将双头螺柱紧固在安装钢板螺纹孔处，然后将两个传感器支座分别安放在两块安装钢板上，分别在传感器支座左右两侧进行焊接，焊缝长度需大于1cm；
24.步骤4，将步骤3中安装好的部件安放在墙体上，在安装钢板上安装孔对应的墙体位置上钻孔，钻孔直径与膨胀螺栓相匹配，然后用膨胀螺栓将安装钢板与墙体紧固；
25.步骤5，紧固完成后将辅助杆取出，再将传感器安装进支座内，调整位置后，利用扳手将支座螺母完全拧紧；
26.步骤6，将保护罩盖上，然后通过双头螺柱将保护罩固定，完成支座竖向压力监测传感器的安装。
27.作为本发明的进一步改进，所述数据库在线系统具有主动式采集模式和问答式采集模块。
28.作为本发明的进一步改进，所述监测计算机管理系统包括：
29.数据管理模块，用于历史数据查看，设定查看时间段，任意查看各个传感器的实时和历史数据，并对数据进行处理；
30.预警管理模块，用于实时分析和解读各监测数据，做出单项或多项对比报警，有监测数据超过设置的预警阈值时，发出报警信号；
31.项目管理模块，用于建立一楼一案的房屋信息录入和查询功能，包含户主、房屋、地址、建设年代、建筑面积、五方主体这些基础信息，并对监测数据及其相应的预案信息、基础资料、周边环境、数据报表进行集中管理。
32.本发明的有益效果，是利用传感器技术、信号采集传输技术，以及网络技术和软件技术，从宏观、微观相结合的全方位角度，来监测被测结构的各种关键技术指标；记录历史、
现有的数据，分析未来的走势，以便辅助业主单位及政府决策，提升支座结构的变化掌控，有效防范和遏制不可逆转趋势性防范手段及预测预报，通过监测计算机管理系统、监测预报预警系统、数据库在线系统以及数据采集系统的设置，相对于对比文件1中的方式，监测的数据更加的全面。
附图说明
33.图1为支座水平位移监测传感器安装示意图；
34.图2为支座振动监测传感器安装示意图；
35.图3、图4、图5、图6为应力传感器安装流程示意图。
具体实施方式
36.下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
37.本实施例的一种支座智能监测系统，其特征在于：包括：
38.监测计算机管理系统，用于接收采集的监测数据，建立分析预警模型对监测数据进行分析，并在分析监测数据发现异常时，发出告警信号；
39.监测预报预警系统，用于与外部监测管理人员进行人机交互，还与监测计算机管理系统通信连接，用以接收告警信号后通知监测管理人员；
40.数据库在线系统，与监测计算机管理系统连接，用于存放和采集数据；
41.数据采集系统，该数据采集系统包括监测区传感器、数据采集装置和监测区信号发射接收及处理装置，所述监测区传感器设置于外部支座上，用于检测支座的各项数据，所述数据采集装置与监测区传感器连接，以接收监测区传感器输出的各项数据，该数据采集装置还与监测区信号发射接收及处理装置连接，以传输各项数据至监测区信号发射接收及处理装置，所述监测区信号发射接收及处理装置与监测计算机管理系统连接，以将各项数据进行处理后发送至监测计算机管理系统，通过监测计算机管理系统的设置，便可实现实时接收采集的监测数据，建立分析预警模型，然而通过分析预警模型的作用，使得在发生异常时，及时通过监测预报预警系统通知到监测管理人员，尽快启动相应的预案，而通过数据库在线系统可实现数据的存放和采集，以及通过数据采集系统的设置，可实现支座数据的全方面采集，如此相比于现有技术中的方式，能够有效的实现全方位的监测了。
42.作为改进的一种具体实施方式，所述监测区传感器包括：
43.支座水平位移监测传感器，用以检测支座的水平位移后输出水平位移数据；支座振动监测传感器，用以检测支座的振动情况后输出振动数据；
44.支座竖向压力监测传感器，用以检测支座的竖向压力后输出压力数据，通过上述各个传感器的设置，便可实现监测支座的水平位移、振动以及竖向压力，进而实现全方位的监测了。
45.作为改进的一种具体实施方式，所述支座水平位移检测传感器包括位移计和检测板，所述位移计固定在支座下底板上，所述检测板固定安装在支座上顶板上，所述位移计检测端与检测板连接，参照图1所示，具体的安装方式如下：
46.一、根据位移计安装的位置，确定好数据线长度；
47.二、将位移计穿入安装底座中，并拧紧安装底座侧边螺丝进行固定，保证位移计稳
定固定；
48.三、可以通过读数仪或自动化系统对安装过程进行监控；
49.四、位移计一端引柔性钢丝绳至裂缝另一边的固定测点，通过柔性钢丝的长度调节位移计初始安装位置，保证安装在满量程的1/2处，实现测量裂缝伸缩变化的需求；
50.五、记录测点位置、实验编号、位移计编号、埋设安装日期、天气状况及安装人员，并存档，通过上述方式的设置，便能够有效的实现对于支座水平位移的检测了。
51.作为改进的一种具体实施方式，参照图2所示，所述支座振动监测传感器通过支架固定于支座下底板上，采用的安装方式为使用橡皮泥固定到支座下底板上或使用胶合剂固定或螺栓固定的方式，振动传感器安装时，传感器外壳上有振动测量方向指示，安装时要保证传感器测量方向与结构被测方向保持一致。振动传感器可使用多种安装方式，当振动信号频率较低，且振动不剧烈时，可以使用橡皮泥固定；当需要和被测结构刚性连接时，可使用胶合剂固定(如ab胶)或螺栓固定-传感器内置了自动机械保护装置，运输及非工作状态下需进行短路处理，以保护内部敏感元件。传感器作为精密测量设备，使用时轻拿轻放，防止剧烈冲击造成传感器内部器件损坏。
52.振动传感器为模拟电压信号输出，可配接各类数据采集仪，配接时应注意共地，以免发生串线现象，在仪器使用前，用户应阅读所使用的数据采集系统的使用说明书。目前我国使用的数据采集仪，使用时要求把所测参量(位移、速度、或加速度)、量纲(m、m/s或m/s2)及测振仪整机灵敏度输入系统中，输入时要注意单位量纲的变化。
53.作为改进的一种具体实施方式，参照图3至图6所示，所述支座竖向压力监测传感器为应变传感器，所述应变传感器安装在支座正下方的混凝土桩上，且该应变传感器轴向与支座水平向垂直，所述应变传感器的安装步骤如下：
54.步骤1，设置一根辅助杆；
55.步骤2，将辅助杆穿入两个传感器支座内部，调节距离，使得辅助杆一端顶住传感器支座，另一端与另一个传感器支座齐平；
56.步骤3，将两块安装钢板相互间隔放置，将双头螺柱紧固在安装钢板螺纹孔处，然后将两个传感器支座分别安放在两块安装钢板上，分别在传感器支座左右两侧进行焊接，焊缝长度需大于1cm；
57.步骤4，将步骤3中安装好的部件安放在墙体上，在安装钢板上安装孔对应的墙体位置上钻孔，钻孔直径与膨胀螺栓相匹配，然后用膨胀螺栓将安装钢板与墙体紧固；
58.步骤5，紧固完成后将辅助杆取出，再将传感器安装进支座内，调整位置后，利用扳手将支座螺母完全拧紧；
59.步骤6，将保护罩盖上，然后通过双头螺柱将保护罩固定，完成支座竖向压力监测传感器的安装，在支座上下表面安装传感器对后期更换非常不便，因而本实施例中遂采用监测混凝土桩的应力来测量支座压力，便可有效的避免上述问题，其中本实施例的应变传感器是zx-fbg-s01a，该款式的应变传感器是一款常规型表面式应变传感器，用于测量结构的平均应变。该款传感器结构设计简单，安装便捷，仅需几分钟，中心传感件可更换，并针对检测类需求设计单端快速接口，即插即用，非常适合户外钢结构应变测试，而在安装的过程中采用了辅助杆安装的方式，可以有效的辅助传感器支座的安装，确保传感器支座在同一直线上，同时确定两支座的间距。
60.作为改进的一种具体实施方式，所述数据库在线系统具有主动式采集模式和问答式采集模块，由此本实施例的数据库在线系统支持前端存储传输脱机工作模式、具备双向备份功能。数据发送到监测计算机管理系统，软件自动对测量数据进行换算，直接输出监测物理量。
61.作为改进的一种具体实施方式，所述监测计算机管理系统包括：
62.数据管理模块，用于历史数据查看，设定查看时间段，任意查看各个传感器的实时和历史数据，并对数据进行处理；
63.预警管理模块，用于实时分析和解读各监测数据，做出单项或多项对比报警，有监测数据超过设置的预警阈值时，发出报警信号；
64.项目管理模块，用于建立一楼一案的房屋信息录入和查询功能，包含户主、房屋、地址、建设年代、建筑面积、五方主体这些基础信息，并对监测数据及其相应的预案信息、基础资料、周边环境、数据报表进行集中管理；
65.本实施例的数据管理模块包括了历史数据查看，设定查看时间段，可任意查看各个传感器的实时和历史数据，并可对数据进行到处，方便大规模数据对比和分析。自动绘制历史数据曲线，可对结构的变形趋势进行准确判断。数据导入是将人工检测数据导入系统，系统自动将数据进行分析，并和自动监测数据进行对比。
66.本实施例的预警管理模块，基于行业标准的安全管理系统，在软件系统的运行过程中，除了应及时掌握各种监测技术指标的最新数据外，还有监测控制指标的预警技术和响应方法。结合控制预警值的安全评价方法，通过对结构物的变形监测指标数据安全度分析后，管理的预警技术和响应方法。
67.实时分析和解读各监测数据，做出单项或多项对比报警功能，有监测数据超过设置的预警阈值时，系统平台发出警报声，并有短信通知，并在预报预警的处理过程中建立消除机制，保证预报预警得到及时的处理。
68.针对不同的房屋信息单独设置二级预警阈值。
69.本实施例的项目管理模块，建立一楼一案的房屋信息录入和查询功能，包含户主、房屋、地址、建设年代、建筑面积、五方主体等基础信息。对监测数据及其相应的预案信息、基础资料、周边环境、数据报表等进行集中管理，使监测方在监测管理上更加信息化、自动化，实现房屋数据的一体化管理。
70.其中本实施例中还具有数据修正模块，针对结构中的各项指标集中分析，将自动数据和人工数据进行对比计算，计算结果对自动数据进行修正，保证系统的可靠性。
71.综上所述，本实施例的支座智能监测系统，通过监测计算机管理系统的设置，便可有效的实现接收采集的监测数据，然后建立分析预警模型，实现在检测数据发现异常时及时有效的发出告警信号，相比于现有技术中的方法能够更加全面的监测支座的情况了。
72.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种支座智能监测系统，其特征在于：包括：监测计算机管理系统，用于接收采集的监测数据，建立分析预警模型对监测数据进行分析，并在分析监测数据发现异常时，发出告警信号；监测预报预警系统，用于与外部监测管理人员进行人机交互，还与监测计算机管理系统通信连接，用以接收告警信号后通知监测管理人员；数据库在线系统，与监测计算机管理系统连接，用于存放和采集数据；数据采集系统，该数据采集系统包括监测区传感器、数据采集装置和监测区信号发射接收及处理装置，所述监测区传感器设置于外部支座上，用于检测支座的各项数据，所述数据采集装置与监测区传感器连接，以接收监测区传感器输出的各项数据，该数据采集装置还与监测区信号发射接收及处理装置连接，以传输各项数据至监测区信号发射接收及处理装置，所述监测区信号发射接收及处理装置与监测计算机管理系统连接，以将各项数据进行处理后发送至监测计算机管理系统。2.根据权利要求1所述的支座智能监测系统，其特征在于：所述监测区传感器包括：支座水平位移监测传感器，用以检测支座的水平位移后输出水平位移数据；支座振动监测传感器，用以检测支座的振动情况后输出振动数据；支座竖向压力监测传感器，用以检测支座的竖向压力后输出压力数据。3.根据权利要求2所述的支座智能监测系统，其特征在于：所述支座水平位移检测传感器包括位移计和检测板，所述位移计固定在支座下底板上，所述检测板固定安装在支座上顶板上，所述位移计检测端与检测板连接，具体的安装方式如下：一、根据位移计安装的位置，确定好数据线长度；二、将位移计穿入安装底座中，并拧紧安装底座侧边螺丝进行固定，保证位移计稳定固定；三、可以通过读数仪或自动化系统对安装过程进行监控；四、位移计一端引柔性钢丝绳至裂缝另一边的固定测点，通过柔性钢丝的长度调节位移计初始安装位置，保证安装在满量程的1/2处，实现测量裂缝伸缩变化的需求；五、记录测点位置、实验编号、位移计编号、埋设安装日期、天气状况及安装人员，并存档。4.根据权利要求3所述的支座智能监测系统，其特征在于：所述支座振动监测传感器通过支架固定于支座下底板上，采用的安装方式为使用橡皮泥固定到支座下底板上或使用胶合剂固定或螺栓固定的方式。5.根据权利要求4所述的支座智能监测系统，其特征在于：所述支座竖向压力监测传感器为应变传感器，所述应变传感器安装在支座正下方的混凝土桩上，且该应变传感器轴向与支座水平向垂直，所述应变传感器的安装步骤如下：步骤1，设置一根辅助杆；步骤2，将辅助杆穿入两个传感器支座内部，调节距离，使得辅助杆一端顶住传感器支座，另一端与另一个传感器支座齐平；步骤3，将两块安装钢板相互间隔放置，将双头螺柱紧固在安装钢板螺纹孔处，然后将两个传感器支座分别安放在两块安装钢板上，分别在传感器支座左右两侧进行焊接，焊缝长度需大于1cm；
步骤4，将步骤3中安装好的部件安放在墙体上，在安装钢板上安装孔对应的墙体位置上钻孔，钻孔直径与膨胀螺栓相匹配，然后用膨胀螺栓将安装钢板与墙体紧固；步骤5，紧固完成后将辅助杆取出，再将传感器安装进支座内，调整位置后，利用扳手将支座螺母完全拧紧；步骤6，将保护罩盖上，然后通过双头螺柱将保护罩固定，完成支座竖向压力监测传感器的安装。6.根据权利要求5所述的支座智能监测系统，其特征在于：所述数据库在线系统具有主动式采集模式和问答式采集模块。7.根据权利要求6所述的支座智能监测系统，其特征在于：所述监测计算机管理系统包括：数据管理模块，用于历史数据查看，设定查看时间段，任意查看各个传感器的实时和历史数据，并对数据进行处理；预警管理模块，用于实时分析和解读各监测数据，做出单项或多项对比报警，有监测数据超过设置的预警阈值时，发出报警信号；项目管理模块，用于建立一楼一案的房屋信息录入和查询功能，包含户主、房屋、地址、建设年代、建筑面积、五方主体这些基础信息，并对监测数据及其相应的预案信息、基础资料、周边环境、数据报表进行集中管理。

技术总结
本发明公开了一种支座智能监测系统，包括：监测计算机管理系统，用于接收采集的监测数据，建立分析预警模型对监测数据进行分析，并在分析监测数据发现异常时，发出告警信号；监测预报预警系统，用于与外部监测管理人员进行人机交互，还与监测计算机管理系统通信连接，用以接收告警信号后通知监测管理人员；数据库在线系统，与监测计算机管理系统连接，用于存放和采集数据；数据采集系统，该数据采集系统包括监测区传感器、数据采集装置和监测区信号发射接收及处理装置。本发明的支座智能监测系统，依托智能的软件系统，建立分析预警模型，当发生异常时，及时通知到监测管理人员，尽快启动相应的预案。快启动相应的预案。快启动相应的预案。


技术研发人员：肖华宁 刘仲秋 许敏
受保护的技术使用者：四川革震科技有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/6/27