一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统及方法，包括抗震支吊架、微型加速度传感器、信号传输器、保护盒、监控终端，抗震支吊架固定在建筑结构上；微型加速度传感器固定在抗震支吊架的抗震支撑上，用以测量加速度时程数据；信号传输器内置于微型加速度传感器内，用于发射远程无线信号至云端存贮；保护盒为全封闭盒罩，覆盖于微型加速度传感器和信号传输器外，用于封闭和保护微型加速度传感器和信号传输器；监控终端用于接收远程无线信号并显示和处理加速度数据。本发明专利技术监测系统，简洁高效，体积小，防护性能好，可实时远程在线监测，操作便捷，能做到多平台互通，实现结构状态的快速评估与分级预警事件实时推送。推送。推送。

【技术实现步骤摘要】
一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统及方法


[0001]本专利技术涉及土木工程和机电工程
，特别涉及一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统及方法。

技术介绍

[0002]建筑机电管线设施属于非结构构件，在地震作用下，机电管系设备系统的破坏不仅会对人的生命财产安全造成直接的伤害和威胁，同时还会影响震后抢险及修复工作，因此，增强机电管道设备的抗震性能具有重要意义。抗震支吊架是一种用于固定机电管道设备并有抗震减震功能的系统，能显著降低机电管道设备在地震作用下的动力响应，保证建筑机电管线特别是生命线的正常运营，目前我国已经开始在工业与民用建筑建设中强制要求安装使用，应用范围广，使用数量大。机电管线及其抗震支吊架系统安装在建筑物楼层天花板上，布点多且布置繁杂。因此，在建筑物运营期间对抗震支吊架系统工作状态和预设抗震功能的检测复查是一个大问题。
[0003]国内有关专利“抗震支吊架及其抗震性能在线监测方法(申请号：201810924931.9，公开(公告)号：CN109357084B)”提供了一种建筑抗震支吊架及其抗震性能的监测方法，收集建筑抗震支吊架的各构件应力参数，通过将原始数据与实时测量数据进行拟合计算分析出抗震性能，判断建筑抗震支吊架是否需要进行维修或替换。此项专利监测的数据仅限于应力参数，无法全面反映抗震支吊架的动力响应特性。
[0004]国内有关专利“一种用于管线抗震的复合支架系统及其管线监控系统(申请号202010002615.3，公开号CN111158042A)”，通过采集处理抗震支吊架的二维特征曲线与标准数据库进行对比，得到具体缺陷类型，用以检测抗震支吊架安装是否合格。此系统主要用于安装施工质量的现场检测，且须配置数据采集分析仪器与传感器进行通信连接。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统及方法，基于物联网通讯架构，以PC端和移动端做为监控设备，通过4G、5G、Zigbee、NB-IOT或WiFi实现监测数据的实时接收，可以远程在线获知抗震支吊架的加速度时程以及动力参数响应变化趋势，及时了解抗震支吊架系统各关键位置处的结构特性及健康状态，做到分级预警、预报，帮助管理者准确确定报警位置并采取应对措施。
[0006]为了达到上述专利技术目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术公开了一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统，包括抗震支吊架、微型加速度传感器、信号传输器、保护盒和监控终端，其中：
[0008]所述抗震支吊架由抗震支撑和桥架组成，其一端固定连接在机电管线桥架上，一端固定在建筑结构上；
[0009]所述微型加速度传感器固定在所述抗震支吊架的抗震支撑上，用以测量加速度时
程数据；
[0010]所述信号传输器内置于所述微型加速度传感器内，用于发射远程无线信号至云端存贮；
[0011]所述保护盒为全封闭盒罩，覆盖于所述微型加速度传感器和信号传输器外，用于封闭和保护所述微型加速度传感器和信号传输器；
[0012]所述监控终端，用于接收远程无线信号并显示和处理加速度数据。
[0013]进一步的，还包括管理者手机和消防应急广播系统，用于通过所述监控终端设定安全、异常或危急的分级警戒红线并在出现异常情况时通过所述监控终端发出报警音讯信号或将报警信息以手机短信或微信的形式将所在位置和健康状态实时发送至所述管理者手机，同时接入所述消防应急广播系统发出预警以便全方位及时采取检修应对措施。
[0014]进一步的，还包括内嵌于所述管理者手机内的后台APP系统，用于对上传至所述监控终端的实测数据进行实时数据基础操作和深度指标分析进而通过邮件、微信、短信方式依定制要求实时推送分析成果并发布实时预警信息。
[0015]进一步的，所述微型加速度传感器集成了拾振器模组、数采仪模组和无线通讯模组，用于实现加速度信号的采集、监测、传输一体化集成功能进而实现实测数据向所述监控终端的实时传输存储。无需外部另配数采设备和数据存储设备，不需要数据连接线等设备。分布式无线组网模式，实现了信号传输距离的不受限，测点数量可任意增减、台网模式组成多样。
[0016]进一步的，所述保护盒为中空结构，覆盖在所述微型加速度传感器的外围并作封闭处理。
[0017]进一步的，所述保护盒通过结构胶或螺栓紧固连接在抗震支吊架的抗震支撑表面上。
[0018]进一步的，所述保护盒为方形或圆形的透明、半透明或不透明盒罩。
[0019]进一步的，所述信号传输器通过4G、5G、Zigbee、NB-IOT或WiFi连接所述监控终端。
[0020]进一步的，所述监控终端采用台式机、平板电脑或智能手机。
[0021]本专利技术另外公开了一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的方法，利用上述实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统进行监测，包括以下步骤：
[0022]步骤1：在地脉动、有外部异常振动或地震冲击波等均可引发所述微型加速度传感器工作；
[0023]步骤2：所述微型加速度传感器在运动时产生相关的数据并传递给所述信号传输器，所述信号传输器再将加速度数据传输到云端以及监控终端；
[0024]步骤3：数据将在所述监控终端处理，显示抗震支吊架在振动过程中的加速度时程，进行傅里叶变换得到频域结果，根据管线多点加速度时程数据，计算出管线系统的自振频率，通过加速度时程和管线系统自振频率的变化情况，监控终端将进行实时判断，发出机电管线抗震支吊架系统工作状态的安全、异常或危急的分级判断指令。
[0025]本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
[0026]1、本专利技术提供了一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统，传感器结构简单，实现远程在线实时监测，操作方便高效，专业性强，定制化高。
[0027]2、本专利技术中的微型加速度传感器对被测抗震支吊架结构无损伤，不改变结构的自身刚度等参数；本专利技术测量指标简洁明确，能够精确在线监测抗震支吊架的加速度数据，无需附设数据采集设备，传感器体积小，不改变抗震支吊架的动力特性。
[0028]3、本专利技术基于物联网通讯架构，以PC端和移动端作为监控设备，通过4G、5G、Zigbee、NB-IOT或WiFi实现监测数据的实时接收，监控平台简洁高效、多平台互通，实现结构状态(安全、异常、危急)的快速评估与预警事件实时推送。
[0029]4、本专利技术中的监控终端具有简洁高效的多平台互通管理系统，实时显示加速度时程，通过管线系统自振频率的变化趋势，设定安全、异常或危急的分级警戒红线，出现异常将在监控电脑终端发出报警音讯信号或将报警信息以手机短信或微信的形式将所在位置和健康状态实时发送至管理者手机，同时接入消防应急广播系统发出预警，实现全方位及时做出检修应对措施。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统，其特征在于，包括抗震支吊架(1)、微型加速度传感器(2)、信号传输器(3)、保护盒(4)和监控终端(5)，其中：所述抗震支吊架(1)由抗震支撑和桥架组成，其一端固定连接在机电管线桥架上，一端固定在建筑结构上；所述微型加速度传感器(2)固定在所述抗震支吊架(1)的抗震支撑上，用以测量加速度时程数据；所述信号传输器(3)内置于所述微型加速度传感器(2)内，用于发射远程无线信号至云端存贮；所述保护盒(4)为全封闭盒罩，覆盖于所述微型加速度传感器(2)和信号传输器(3)外，用于封闭和保护所述微型加速度传感器(2)和信号传输器(3)；所述监控终端(5)，用于接收远程无线信号并显示和处理加速度数据。2.根据权利要求1所述的一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统，其特征在于，还包括管理者手机和消防应急广播系统，用于通过所述监控终端(5)设定安全、异常或危急的分级警戒红线并在出现异常情况时通过所述监控终端(5)发出报警音讯信号或将报警信息以手机短信或微信的形式将所在位置和健康状态实时发送至所述管理者手机，同时接入所述消防应急广播系统发出预警以便全方位及时采取检修应对措施。3.根据权利要求2所述的一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统，其特征在于，还包括内嵌于所述管理者手机内的后台APP系统，用于对上传至所述监控终端(5)的实测数据进行实时数据基础操作和深度指标分析进而通过邮件、微信、短信方式依定制要求实时推送分析成果并发布实时预警信息。4.根据权利要求1所述的一种实时在线监测机电管线抗震支吊架工作状态的系统，其特征在于，所述微型加速度传感器(2)集成了拾振器模组、数采仪模组和无线通讯模组，用于实现加速度信号的采集、监测、传输一体化集成功能进而实现实测数据向所述监控终端...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳峰，张辉，任晓崧，宗刚，刘宗本，刘博文，
申请(专利权)人：上海顿依金属制品有限公司同济大学南通装配式建筑与智能结构研究院，
类型：发明
国别省市：