建筑结构健康监测系统关键技术研究

发布时间：2024-10-05 00:04

　　随着使用年限的增加,任何建筑在内外部因素的共同影响下都会发生倒塌。如果不能提前发现建筑倒塌前的征兆并及时处置,发生的建筑倒塌事故会造成严重的经济损失和人员伤亡。建筑结构健康监测系统是一种以物联网技术为核心并应用于建筑安全评估方面的远程监测系统,可以实时监测与建筑安全相关的建筑结构健康参量并在建筑发生倒塌前做出预警通知,从而在最大程度上减少倒塌造成的危害。本文介绍了建筑结构健康监测系统的基本组成和工作原理。将该系统划分为建筑结构健康参量信息的采集单元、参量数据的远程传输单元、云平台的数据交互和监控预警单元三个部分,并分别进行了详细介绍。针对建筑结构健康参量信息的采集单元,本文以建筑裂缝参量、建筑震动和倾斜参量为例,分别设计了基于分布式光纤结构和宏弯式光纤结构的建筑裂缝传感器、基于MEMS芯片的建筑震动和倾斜传感器,并对其性能指标进行了测试。针对参量数据的远程传输单元,本文分析了该监测系统的不同使用场景,将其划分为在广域网和局域网下的数据传输。在广域网方面,介绍了基于GPRS通讯模组的HTTP通信协议和基于NB-Io T通讯模组的MQTT通信协议;在局域网方面,介绍了基于DL-LN33P通讯...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 建筑结构健康监测的国内外研究现状
    1.3 本文研究的目标与任务
    1.4 论文安排
第2章 建筑结构健康参量信息的采集
    2.1 建筑结构健康参量的选择
        2.1.1 建筑结构健康参量的选择方法
        2.1.2 本章涉及的建筑结构健康参量
    2.2 建筑裂缝测量[28]
        2.2.1 建筑裂缝的测量背景与测量原理
        2.2.2 分布式光纤传感器结构设计
        2.2.3 宏弯型光纤传感器结构设计
        2.2.4 光纤传感器处理电路设计
        2.2.5 光纤传感器性能分析
    2.3 建筑震动和倾斜测量
        2.3.1 建筑震动和倾斜的测量背景与测量原理
        2.3.2 MEMS传感器的选型
        2.3.3 建筑震动和倾斜传感器的数据处理程序
        2.3.4 建筑震动和倾斜传感器处理电路设计
        2.3.5 建筑震动和倾斜传感器性能分析
    2.4 本章小结与创新性分析
第3章 参量数据的远程传输
    3.1 数据远程传输方式概述
    3.2 广域网通讯模组和通信协议
        3.2.1 GPRS和NB-IoT通讯模组
        3.2.2 HTTP通信协议
        3.2.3 MQTT通信协议
    3.3 局域网通讯模组和通信协议
        3.3.1 DL-LN33P通讯模组
        3.3.2 DL-LN33P通信协议
    3.4 本章小结与创新性分析
第4章 云平台的数据交互与监控预警
    4.1 云平台监测系统概述
    4.2 阿里云IoT平台的数据交互机制
        4.2.1 阿里云IoT平台中涉及到的关键概念
        4.2.2 阿里云IoT平台的数据交互流程
    4.3 阿里云IoT平台的监控预警机制
        4.3.1 数据的实时监控功能
        4.3.2 突发状况的紧急预警功能
    4.4 本章小结与创新性分析
第5章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文和完成的工作



本文编号：4007302