标准规范下载简介:
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结构监测及评估技术标准.docx2.0.14数据采集设备data acquisition equipment
自动获取传感器输出的模拟或数字信号、并可将其转化和预处理的装置。
暖通工程施工组织设计.doc2.0.15采集子站data acquisition substation
用于安放多种数据采集、传输和电源等设备的装置或封闭区域。
2.0.16数据中心monitoring center
为有效存储和管理建筑结构监测系统所采集到的数据信息,提供一个集中放置电子信息设备的物理场所,也可以是采用云存储方式的虚拟数字中心。
2.0.17异常处置exception handling
对监测系统发出的警报或遇到的故障等非正常状况所进行的处理。
3.1.1连续进行施工和使用过程监测时,宜统筹考虑监测设备的耐久性和可更换性、监测数据的连续性、监测系统的衔接性和可升级性。
3.1.2监测传感器的使用寿命宜满足监测周期的要求。用于长期监测传感器的使用寿命不应低于5年。
【条文说明】根据传感器市场调查和监测实践结果,目前生产厂商给出的传感器使用寿命一般均在5年左右;用于长期监测的传感器的耐久性和可靠性一般也仅能维持5年左右,尤其外露于自然环境中使用环境更加恶劣时。综合考虑传感器技术和成本因素,规定长期监测传感器的使用寿命不应低于5年,这在技术上可行且成本合理。
3.1.3监测系统应符合下列规定:
1 系统宜采用软件与硬件分离的模式;
2 系统硬件应具有标准的物理接口,并应提供软件系统可访问的完整数据通信协议;
3 通信协议应与软件系统环境无关;
4 监测软件应兼容现有的各类监测硬件,并应具有可扩展性。
【条文说明】监测系统采用软硬件分离的模式,便于监测设备的更换维修、监测系统的迁移和升级。
3.1.4监测软件的维护和升级、监测硬件的更换应保证监测数据的连续性不受影响。维护和升级后的监测系统性能不应低于维护前。
结构状态监测与控制要求
3.2.1除应符合国家现行标准《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB 50982规定外,下列结构在施工过程中应进行监测:
对沉降或位形要求严格的结构;
施工方案对结构内力分布影响显著的结构;
整体或局部采用临时支承、分块吊装、整体提升或顶升、整体起扳施工技术的大跨度与空间结构、多高层、高耸结构;
受温度变化、混凝土收缩、徐变、日照等环境因素影响显著的结构;
采用新工艺、新技术、新材料建造或施工期间结构受力复杂的大跨度与空间结构、多高层、高耸结构。
3.2.2除应符合国家现行标准《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB 50982规定外,下列结构施工用临时支承结构应进行施工监测:
1 跨度不小于100m的刚性大跨度结构或跨度不小于50m的柔性大跨度结构施工用临时支承结构;
2 施工支承系统处于被提升或滑移等状态时。
【条文说明】在钢结构施工过程中,临时支承(支撑)、千斤顶、液压提升器等施工措施与在建结构共同受力(如临时支承),或为在建结构提供边界条件(如千斤顶、提升钢绞线等),这些施工措施一旦损坏或出现故障,将影响整个在建结构的安全,因此,临时支承或施工措施是钢结构施工过程监测中必不可少的监测对象。常用的结构施工措施包括高支承架、缆风绳、吊索(拉索)、轨道梁、拼装胎架、支撑等。
3.2.3除应符合国家现行标准《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB 50982规定外,下列结构应进行使用过程监测:
结构竣工位形与设计目标位形误差不符合国家验收标准的结构;
带有隔震体系的高层与高耸结构;
承受变化剧烈的外部荷载或作用,包括机械振动、温差、不均匀沉降、冲击荷载等的结构;
关键构件或节点遭受严重损伤的结构;
结构改造导致传力路径改变或边界条件发生显著变化的结构;
使用过程中发现变形、裂缝或位移超过设计标准限值的结构。
【条文说明】使用过程中结构局部变形、位移或裂缝超过设计标准限值,一般应立即开展检测鉴定工作。当无法开展检测鉴定工作或现场条件不允许全面检测的结构,应进行使用过程监测。
3.2.4数据采样频率和监测参数数值计算频率应根据监测需求设定。
3.2.5结构控制的内容应包括结构状态计算分析或施工过程模拟分析、结构监测、结构状态评估和施工过程调整控制。
【条文说明】施工过程监测进行前,应进行施工过程模拟分析,分析内容和方法应符合现行国家标准《建筑工程施工过程结构分析与监测技术规范》JGJ/T 302规定。使用过程监测进行前,应对当前状态的结构进行计算分析,分析时应输入实际调研得到的荷载和边界条件。进行施工过程模拟分析和既有结构状态分析的目的是确定监测对象和参数,并为设定各施工步的预警阈值提供依据。
3.2.6监测前应设定监测参数阈值。当监测参数实测值超过预警阈值时应报警,并宜建议相应的施工控制措施。监测参数阈值和建议的控制措施按本标准第7.3节执行。
报警延时应满足结构控制的需求。
3.2.7监测工作步骤与相应的工作内容宜符合表3.2.6的规定,且应符合现行国家标准《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB 50982的相关规定。
表3.2.7 监测工作步骤和内容
3.2.8监测前应根据需求调研结果明确监测目的。监测需求调研应包括下列内容:
1 施工过程监测应查阅工程背景、现场条件、设计文件、施工技术条件等资料;
2 使用过程监测应查阅设计文件、竣工文件、运行维护文件、加固改造记录等资料;
3 应了解委托方的经济、监测周期、技术标准等要求;
4 应分析工程现状条件与委托方要求的对应关系。
3.2.9监测方案应包括下列内容:
1 工程概况,包括建筑结构概况、监测目的;
3 监测对象空间划分和监测阶段划分;
4 监测对象和监测内容;
5 监测施工图,包括监测施工说明、测点布置图和数量统计表、监测系统逻辑图、数据传输线缆布设图和监测设备安装详图等;
6 监测系统设计,包括系统功能、系统框架、监测硬件选型、监测软件组成等;
7 监测施工部署,包括设备的安装进度计划、施工流程、施工准备;
8 监测设备的安装作业指导书;
9 监测安装和调试期间的质量、进度、安全保证措施和应急预案。
3.2.10安装和调试记录宜包括:传感器与采集单元及本地服务器的安装方法、安装时间、安装人、影响质量的关键因素、调试结果以及技术负责人的验收签字等。
3.2.11测试记录宜包括:信号的联通性、参数与测点的对应关系、监测数据的有效性等。
3.2.12维护记录宜包括:维修对象、故障原因、维修时间、责任人、处置结果照片等。
3.2.13监测报告除应符合国家现行标准《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB50982和《建筑工程施工过程结构分析与监测技术规范》JGJ/T 302的相关规定外,尚宜符合下列规定:
1 监测报告宜包括阶段监测报告、数据分析报告和汇总报告;
2 施工过程阶段监测报告宜在各关键施工步完成后提交;
3 使用过程阶段监测报告宜在预警或极端天气发生后提交;
4 监测报告内容和格式可参考本标准附录A。
3.3.1结构状态监测参数的数值结果应计入监测参数初值的影响。
3.3.2监测参数初值宜采取实测的方式获取,当不具备实测条件时,应按下列规定取值:
施工过程监测参数的初值,宜按实际施工情况的施工过程模拟分析确定,可取监测对象初始状态对应的参数模拟分析值。
在役或既有结构使用过程监测参数的初值,宜根据结构安全性鉴定的结构受力计算结果确定。未进行结构安全性鉴定时,宜根据结构当前实际状态进行结构受力计算,并宜取该状态监测参数计算结果作为参数初值。
更换监测硬件时,若荷载和边界条件未发生改变,宜取设备更换前的有效监测数据作为参数初值;若荷载或边界条件改变,宜取在相应阶段实际荷载和边界条件下的受力计算结果作为参数初值。
3.3.3监测初始状态结构受力分析应符合下列规定:
计算模型应根据结构初始状态的实际几何、荷载和边界条件建立。
荷载工况宜按照实际调查结果采用标准组合确定。
结构和构件的几何参数应采用实测值,并应计入锈蚀、腐蚀、裂缝、缺陷、损伤及施工偏差等影响。
材料强度标准值和弹性模量等材料参数的取值,当原设计文件有效,且结构无严重的性能退化或施工偏差时,可采用原设计的标准值或设计标准推荐值。当不符合上述情况时,应通过现场检测并按照有关检验标准的要求确定。
结构监测系统的网络分层构架及功能
4.1.2传感器节点和传感器网关之间的拓扑连接形式可采用环形连接、星形连接、树形连接、网络连接及其他混合连接形式。
4.1.3结构监测系统网络分层接口应包含监测硬件之间的物理接口和监测软件功能模块之间的接口。
【条文说明】物理接口用于不同监测硬件间信息交互,功能接口用于监测软件不同功能模块间信息交互,物理接口和功能接口应参考现行国家相关规范。
4.1.4结构监测系统的传感器节点及网关应满足安全性、可靠性、可扩展性、协同性、鲁棒性、节能性、可管理性的要求。
4.1.5监测系统感知层功能应包括下列两类:
1 数据处理和交换功能:应包括数据采集、数据处理和数据存储等;
2 管理与控制功能:应包括网络管理、安全管理、服务管理、设备管理等。
4.1.6监测系统承载层功能应包括数据传输功能和承载层管理和控制功能,并应符合下列规定:
1 数据传输应包括本地局域网络和远程公共网络信息交换两种形式;
2 承载层管理和控制应包括安全管理和服务管理;
3 安全管理应保障感知数据的安全和传感器网络结点设备访问安全;
4 服务管理应提供感知数据的传输服务质量。
4.1.7数据中心应具有感知数据及管理数据存储服务,应保障存储数据的安全性,并宜进行冗余存储。数据中心可采用本地数据中心或云存储形式。
4.1.8监测系统服务层应包括下列功能:
1服务层的管理与控制功能:应包括网络管理、安全管理、服务管理、设备管理和用户管理等;
2 结构监测的专业功能:应包括计算分析、参数评估、安全预警、交互界面、信息展示等。
4.2.1感知层的监测硬件应包括传感器、数据采集设备和数据传输设备。
【条文说明】感知层的数据传输设备的主要功能是局域网的数据传输。
4.2.2感知层监测传感器、数据采集设备和传输设备的选型应根据监测要求、现场环境、监测条件等因素综合确定。
4.2.3传感器的监测参数可根据采样频率要求分为静态参数和动态参数,采样频率应满足监测、预警和安全评估的要求。
【条文说明】本标准将数据采样频率不小于1Hz的监测参数称为动态监测参数,采样频率小于1Hz的称为静态监测参数。
4.2.4易受温度干扰的传感器应具备温度补偿功能。
4.2.5监测传感器应便于安装和系统集成,并应满足工程中监测量程、分辨力、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、供电方式和使用寿命等要求,并应符合国家现行标准《结构健康监测系统设计标准》CECS 333的要求。
【条文说明】传感器的一般性能参数定义如下:
(1)量程:传感器能测量的物理量的极值范围。
(2)最大采样频率:传感器每秒从实际连续信号中提取并组成离散信号的采样最大个数。
(3)线性度:传感器的输出与输入呈线性关系的程度。
(4)灵敏度:传感器在稳定下输出量变化对输入量变化的比值。
(5)分辨力:传感器能够感知或检测到的最小输入信号增量。
(6)迟滞:在相同测量条件下,对应于同一大小的输入信号,传感器正反行程的输出信号大小不相等的现象。
(7)重复性:传感器在输入量按同一方向做全量程多次测试时所得的输入——输出特性曲线的一致程度。
(8)漂移:传感器在输入量不变的情况下,输出量随时间变化的现象。
(9)寿命:传感器的有效期。
4.2.6结构监测用传感器宜包括结构响应类和作用与环境监测类传感器,并宜符合下列规定:
1 结构响应类传感器可包括应变传感器、位移传感器、倾角传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器等。
2 环境和荷载监测类传感器可包括温度传感器、湿度传感器、风速和风向传感器、风压传感器、地震动传感器、传声器、腐蚀介质监测仪、土压力计、雨量计、水位计、摄像头等。
【条文说明】常用监测物理量和传感器类别表
4.2.7结构监测传感器可选用模拟信号和数字信号传感器JGJ 48-2014 商店建筑设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf,并应符合下列规定:
1 模拟信号传感器应配套可采集对应信号的数据采集设备,并应满足本标准规定的数据采集设备的工作和性能要求;
2 数字信号传感器应提供完整的通信协议,并可接入不同的监测软件。
2 环境湿度范围应为相对湿度不大于90%RH;
3 大气压力范围应为86~106kPa,或在其规定的压力下。
【条文说明】特殊监测环境如南极极端低温、西藏等高海拔地区、水下环境等。
4.2.9温度监测宜选用热电偶、热电阻、光纤温度等传感器。温度传感器性能参数应符合下列要求:
1 量程上限宜超出大气温度年极大值30℃以上施工组织设计_019快拆模板体系,量程下限宜低于大气温度年极小值20℃以上;