一种气膜建筑监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种气膜建筑监测系统，包括获取气膜建筑周围风速和气膜建筑表面风速的风荷载效应监测系统、获取气膜建筑振动数据的振动监测系统、获取气膜建筑支座受力的支座反力监测系统、获取气膜建筑锚索应力的锚索拉力检测系统、气膜内环境检测系统、数据处理服务器，所述风荷载监测系统、振动监测系统、支座反力监测系统、锚索拉力检测系统、气膜内环境检测系统均与数据处理服务器连接。本发明专利技术可对当前气膜建筑正常使用性能及受力特性进行监测，即本发明专利技术可利用各分部监测系统特性，实现气膜建筑性能全方面的性能监测，有利于对建筑性能的掌握和控制。

Gas membrane building monitoring system

The present invention provides a gas film building monitoring system, including the acquisition of film and film building wind speed around the building surface wind load effect monitoring system, to obtain the gas film building vibration data of the vibration monitoring system, access to film construction support stress bearing force monitoring system, to obtain the gas film stress of anchor cable anchor construction the tension detection system, air film environment detection system, data processing server, the wind load monitoring system, vibration monitoring system and supporting stress monitoring system, cable tension detection system, air film environment detection system and data processing server connection. The invention can be on the current film construction and normal service performance and mechanical characteristics of the monitoring, the invention can use each segment monitoring system, realize to monitor the performance of all aspects of the film building performance, is conducive to grasp and control of building performance.

【技术实现步骤摘要】
一种气膜建筑监测系统
本专利技术涉及气膜建筑，具体涉及一种气膜建筑监测系统。
技术介绍
气膜建筑是用特殊的建筑膜材做外壳，并在膜面铺设钢索，利用空气的正压（通常内外压差约250Pa）支撑建筑主体。由于其具有造型新颖、且造价低、施工周期短、能耗低、跨度大等优点，已经被广泛应用于工业和民用建筑市场。但气膜建筑由于是靠室内气体支撑起来的，气膜建筑在运营过程中往往受到外界如风、雪荷载的影响，建筑变形大、变形频率高、在天气异常时，需要及时调整内外压差。另外，气膜建筑的表面风压、建筑动力特性、支座内力、钢索拉力在建造和运营中都需要有效的监测以掌握建筑的受力状态。最后，实时掌控和调整膜内环境相关参数，给生活和工作在建筑内的人们一个良好的环境，对气膜建筑在工业和民用建筑行业的广泛应用是非常必要的。公开资料显示，近些年，广东、内蒙等地均出现气膜建筑，由于缺乏有效的监测手段，没有及时掌握气膜受力参数，而造成了气膜建筑在在天气异常时，出现倒塌的情况。综上，目前，仍缺乏一种有效的监测方法，对国内外气膜建筑在施工、运营状态的受力特性和膜内环境进行监测。随着监测技术的日趋成熟，加上相关技术在大跨度结构中监测已经成功实施，如2010年，李惠等，专利技术了用于大跨度空间结构健康监测与安全预警的方法、2013年，王楚鸿专利技术了一种适用于大跨越综合监测的在线监测装置等等，均为相关监测技术在气膜建筑的应用提供了思路。
技术实现思路
基于对气膜建筑特性和监测技术的研究，本专利技术提出一种适用于气膜建筑的监测系统，克服了气膜建筑大变形、监测点多、有效监测技术的缺乏等难点，填补了国内外气膜建筑监测技术的空白。本专利技术采用以下技术方案：一种气膜建筑监测系统，包括获取气膜建筑周围风速和气膜建筑表面风速的风荷载效应监测系统1、获取气膜建筑振动数据的振动监测系统2、获取气膜建筑支座受力的支座反力监测系统3、获取气膜建筑锚索应力的锚索拉力检测系统3、气膜内环境检测系统5、数据处理服务器7，所述风荷载监测系统1、振动监测系统2、支座反力监测系统3、锚索拉力检测系统3、气膜内环境检测系统5均与数据处理服务器7连接。所述风荷载效应监测系统1包括风荷载监测系统和膜表面风荷载监测系统，所述风荷载监测系统包括设置在气膜建筑周围的不少于一个的风速仪，所述膜表面风荷载监测系统包括设置在膜表面的不少于一个的风压传感器。所述振动监测系统2设置在气膜建筑表面的不少于一个的速度传感器或者加速度传感器。所述支座反力监测系统3包括预埋在气膜建筑各锚固支座下部的压力传感器。所述锚索拉力检测系统3包括不少于一个的获取气膜建筑锚索的应力的磁通量传感器。所述气膜内环境检测系统5包括用于检测气膜建筑内部环境和工作参数的传感器。本专利技术的有益效果：本专利技术可对当前气膜建筑正常使用性能及受力特性进行监测，即本专利技术可利用各分部监测系统特性，实现气膜建筑性能全方面的性能监测，有利于对建筑性能的掌握和控制，本专利技术能够满足当前国内外对气膜建筑监测的需求，解决气膜建筑目前缺乏有效监测手段问题。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术提供一种气膜建筑监测系统，包括获取气膜建筑周围风速和气膜建筑表面风速的风荷载效应监测系统1、获取气膜建筑振动数据的振动监测系统2、获取气膜建筑支座受力的支座反力监测系统3、获取气膜建筑锚索应力的锚索拉力检测系统3、气膜内环境检测系统5、数据处理服务器7，所述风荷载监测系统1、振动监测系统2、支座反力监测系统3、锚索拉力检测系统3、气膜内环境检测系统5均与数据处理服务器7连接，通过数据处理服务器7对数据进行处理，对气膜建筑进行监测。其中风荷载效应监测系统1包括风荷载监测系统和膜表面风荷载监测系统，风荷载监测系统用于监测气膜建筑周围的风速，因此，至少需要包括设置在气膜建筑周围不同地方的多个风速仪，风速仪将风速信息传输给数据处理服务器，而膜表面风荷载监测系统则需要检测气膜建筑表面的风压信息，包括设置在膜表面合适地方的多个风压传感器，风压传感器将风压信息传递给数据处理服务器。振动监测系统2用来获取膜表面的振动，包括设置在气膜建筑表面的多个速度传感器或者加速度传感器，传感器同样与数据处理服务器连接，将获取的数据传输给数据处理服务器。支座反力监测系统3包括预埋在气膜建筑各锚固支座下部的压力传感器，用来检测气膜建筑的支座受力。锚索拉力检测系统3包括不少于一个的获取气膜建筑锚索的应力、即拉力的磁通量传感器。气膜内环境检测系统5包括用于检测气膜建筑内部环境和工作参数的传感器。例如可以包括对气膜内温度、湿度、空调进/出风量、CO/CO2浓度、粉尘浓度、光线照度等实时监控的温度传感器、湿度传感器、风量传感器、一氧化碳浓度传感器或者二氧化碳浓度传感器、粉尘浓度传感器、光照传感器等，各传感器将数据传输给处理服务器，数据处理服务器根据正常数据对采集的数据的合理性进行分析，然后针对异常数据，通过调节不同的外部设备对建筑内部参数进行调整。气膜建筑靠空气来支撑，上述的各监测器件，例如传感器等，均采用非接触式（激光类传感器）或微小式加速度传感器。本专利技术的具体实施方式和操作过程如下所述：1.将气膜建筑布置方位确定后，根据对气膜建筑试验研究和有限元仿真分析，并结合各建设地点的具体情况，确定气膜建筑膜面和膜内关键部位布设各分、子系统传感器布置方案。2.在气膜建筑建造过程中，安装支座的压力传感器，并预留连接线接头，对气膜建筑各锚固支座进行受力监测，即可监测建造过程中气膜建筑支座受力，也可监测后续运营过程中支座受力状态。3.气膜建筑建成后，按布置方案布设安装磁通量传感器对气膜建筑所采用的锚索进行拉力监测，以监测运营过程中锚索拉力的变化。4.气膜建筑建成后，按布置方案在气膜建筑表面合理布置速度或加速度传感器监测气膜建筑表面振动速度或加速度，后期通过对数据分析可以掌握气膜建筑的动力特性。5.气膜建筑建成后，按布置方案在气膜建筑四周布置风速仪、在膜表面布置风压传感器对气膜建筑的风荷载进行实施监测，通过后期数据分析，根据现有的计算方法得到风速、风向、风向角、气膜膜表面风压分布系数等参数，进而得出气膜结构在风载下的力学特性。在本专利技术的一种气膜建筑监测方法中，各分子系统包括风荷载效应监测系统、振动监测系统、支座反力监测系统、锚索应力监测系统和膜内环境监测系统的设备尺寸、材料的选择、工艺设计可针对具体实际工程应用确定，对此没有具体限定。以上详细描述了本专利技术的较佳的具体实施方式。本领域的分部技术如气膜建筑、风荷载监测技术、振动监测技术、环境监测技术的发展，可以根据本专利技术的构思做出许多修改和补充。因此，凡本
中技术人员依据本专利技术的构思在现有的技术改进的技术上，通过逻辑分析、推理或者有限的室内外试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气膜建筑监测系统，其特征在于：包括获取气膜建筑周围风速和气膜建筑表面风速的风荷载效应监测系统（1）、获取气膜建筑振动数据的振动监测系统（2）、获取气膜建筑支座受力的支座反力监测系统（3）、获取气膜建筑锚索应力的锚索拉力检测系统（3）、气膜内环境检测系统（5）、数据处理服务器（7），所述风荷载监测系统（1）、振动监测系统（2）、支座反力监测系统（3）、锚索拉力检测系统（3）、气膜内环境检测系统（5）均与数据处理服务器（7）连接。

【技术特征摘要】
1.一种气膜建筑监测系统，其特征在于：包括获取气膜建筑周围风速和气膜建筑表面风速的风荷载效应监测系统（1）、获取气膜建筑振动数据的振动监测系统（2）、获取气膜建筑支座受力的支座反力监测系统（3）、获取气膜建筑锚索应力的锚索拉力检测系统（3）、气膜内环境检测系统（5）、数据处理服务器（7），所述风荷载监测系统（1）、振动监测系统（2）、支座反力监测系统（3）、锚索拉力检测系统（3）、气膜内环境检测系统（5）均与数据处理服务器（7）连接。2.根据权利要求1所述的一种气膜建筑监测系统，其特征在于：所述风荷载效应监测系统（1）包括风荷载监测系统和膜表面风荷载监测系统，所述风荷载监测系统包括设置在气膜建筑周围的不少于一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊强，王剑利，石天庆，苏瑞杰，
申请(专利权)人：华电郑州机械设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41