一种建筑物沉降监测方法及系统与流程

1.本发明涉及建筑物监测技术领域，具体而言，涉及一种建筑物沉降监测方法及系统。


背景技术：

2.随着我国经济快速发展，综合实力的不断提升，一座座高楼大厦拔地而起，而在基坑开挖过程中会给周围建筑带来巨大的安全隐患；为了确保建筑物在改造施工期间的结构安全，根据建筑现场环境情况以及建筑物改造过程的安全等级，使改造施工过程中的结构变形控制在要求可控范围数据以内，从而需要对建筑物进行沉降监测。
3.目前的检测方法有传统的人工监测方法以及利用gps进行定位监测等，但以上的方式在监测过程中存在以下的问题：
4.1.人工监测通常为定期进行检测，人工成本高并且精度较低，而且不能够实时进行检测；
5.2.而利用gps进行精确定位监测，其设备较为昂贵。
6.针对上述问题，如何设计一种建筑物沉降监测方法及系统是我们目前迫切需要解决的。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种建筑物沉降监测方法及系统，以解决上述背景技术中存在的问题。
8.本发明的实施例是这样实现的：
9.一方面，本技术实施例提供了一种建筑物沉降监测方法，其包括以下步骤：
10.围绕待测建筑物设置监测点；
11.在每个监测点安装检测模块；
12.通过与检测模块连接的后端平台对检测数据进行实时监测。
13.在本发明的一些实施例中，上述围绕待测建筑物设置监测点通过以下一种或多种方式实现：
14.围绕待测建筑的四角、核心筒四角、大转角处或外墙每10m-20m处或每隔2根-3根柱基的位置设置监测点；
15.观察待测检测附近其他建筑物状况，在高低层建筑、新旧建筑或纵横墙交界处的两侧设置监测点；
16.围绕待测建筑的建筑裂缝、后浇带两侧、沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界或地质条件变化处两侧设置监测点；
17.对于宽度大于或等于15m、宽度虽小于15m但地质复杂、膨胀土、湿陷性土地，在承重内隔墙中部及室内地面中心与四周设置监测点；
18.待测建筑邻近堆置重物处、受震动显著影响处及基础下的暗浜处设置监测点；
19.待测建筑的框架结构及钢结构的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上设置监测点。
20.在本发明的一些实施例中，上述还包括以下步骤：
21.将每个监测点的前后数据进行差值计算得出实时差值；
22.将实时差值与预设的对比值进行对比，若实时差值的绝对值大于或等于对比值，则输出报警信号。
23.在本发明的一些实施例中，上述还包括以下步骤：
24.通过以下公式计算被测建筑的倾斜度：α＝(sa-sb)/l；
25.式中：sa和sb为被测建筑倾斜方向上a、b两个监测点的沉降量；l为a、b两监测点之间的水平距离。
26.在本发明的一些实施例中，上述还包括以下步骤：
27.将每个监测点的检测数据、实时差值、倾斜度按照前后顺序进行排序，并输出报表。
28.另一方面，本技术实施例提供了一种建筑物沉降监测系统，其包括监测模块，用于检测被测建筑每个监测点的沉降数据；
29.计算模块，用于根据沉降数据计算出实时差值；
30.对比模块，用于实时差值与预设的对比值对比，并输出对比结果；
31.倾斜模块，用于根据沉降数据计算出被测建筑的倾斜度；
32.报表模块，用于规整检测数据、实时差值和倾斜度数据，并输出实时表报或历史报表；
33.报警模块，用于根据对比结果，输出报警信号。
34.在本发明的一些实施例中，上述还包括gps传输模块，gps传输模块用于实现监测模块与后端平台之间的无线传输功能。
35.在本发明的一些实施例中，上述报警模块输出的报警信号为声光报警。
36.另一方面，本技术实施例提供了一种电子设备，其包括：至少一个处理单元；以及与处理单元连接的至少一个存储器、总线；
37.其中，处理单元、存储器通过总线完成相互间的通信；
38.处理单元用于调用存储器中的程序指令，以执行上述任一的方法。
39.另一方面，本技术实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述任一的方法。
40.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：使用时，即通过监测点的选取和设置，从而极大地提高了检测数据的精度，而能够通过检测数据，即被测建筑的沉降量，实时的反应出被测建筑的真实状况，从而提高施工等的安全性；并且通过本系统，相比人工的手动检测，能够节省大量的人力劳动，也使得检测精度得到了极大的提升，也使得人工成本大大降低；并且相对利用gps进行精确定位监测，使设备成本方面得以缩减，也使得整体装置的实用性大大提高。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
42.图1为本发明实施例中的方法流程图；
43.图2为本发明实施例中的连接框图；
44.图3为本发明实施例中监测模块的原理图。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
48.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
49.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
50.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
51.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.实施例1
53.请参照图1-图3，图1为本发明实施例中的方法流程图；图2为本发明实施例中的连接框图；图3为本发明实施例中监测模块的原理图。
54.一方面，本技术实施例提供了一种建筑物沉降监测方法，其包括以下步骤：
55.围绕待测建筑物设置监测点；监测点在设置时，可通过实际情况，适当选取合适的地点以及数量，从而对待测建筑进行实时的检测。
56.在每个监测点安装检测模块；检测模块是由至少传感器组成的，物位计、压力传感器、沉降采用压差变形传感器等，压差式变形测量传感器主要用于桥梁、涵洞、地铁及周边
建筑物等结构物沉降长期自动化监测，采用精密数字化温度补偿和非线性修正技术，一体化的结构设计和标准化的信号输出，具有体积小、精度高、重量轻、量程覆盖范围宽等特点。
57.而各沉降监测点需要安装压阻式静力水准仪，并需要在一相对不动点安装基准罐。传感器之间通过高强度的气压管联接一起汇入到基准罐，每个水准仪内部都安装有高精硅传感器，在基准罐与传感器之间充满液体介质，水准仪内的压力传感器感测到的是该点到基准罐液体表面的压力，该压力与液面高度有一定线性关系。如果压力传感器感测到压力发生变化即说明该点与基准液面之间的高差发生变化，根据出厂前的压力变化量与液面高差的标定线性表，静力水准仪内部的单片机可以计算出高差变化值。根h＝p/ρ*g计算出从测点到基准点液面到传感器高度；如图3所示。
58.通过与检测模块连接的后端平台对检测数据进行实时监测。
59.后端检测平台可以是后端的电脑端以及云端服务，能够通过互联网实时查看检测数据。
60.在使用时，即通过监测点的选取和设置，从而极大地提高了检测数据的精度，能够通过检测数据，即被测建筑的沉降量，实时的反应出被测建筑的真实状况，从而提高施工等的安全性；并且通过本系统，相比人工的手动检测，能够节省大量的人力劳动，也使得检测精度得到了极大的提升，也使得人工成本大大降低；并且相对利用gps进行精确定位监测，使设备成本方面得以缩减，也使得整体装置的实用性大大提高。
61.在本发明的一些实施例中，上述围绕待测建筑物设置监测点通过以下一种或多种方式实现：
62.围绕待测建筑的四角、核心筒四角、大转角处或外墙每10m-20m处或每隔2根-3根柱基的位置设置监测点；
63.观察待测检测附近其他建筑物状况，在高低层建筑、新旧建筑或纵横墙交界处的两侧设置监测点；
64.围绕待测建筑的建筑裂缝、后浇带两侧、沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界或地质条件变化处两侧设置监测点；
65.对于宽度大于或等于15m、宽度虽小于15m但地质复杂、膨胀土、湿陷性土地，在承重内隔墙中部及室内地面中心与四周设置监测点；
66.待测建筑邻近堆置重物处、受震动显著影响处及基础下的暗浜处设置监测点；
67.待测建筑的框架结构及钢结构的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上设置监测点。
68.还可以是在根据筏型基础、箱型基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置设置监测点；在重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或埋深改变处设置监测点；以及在超高层建筑或大型网架结构的每个大型结构柱设置监测点，并且监测点数不宜少于2个，且应设置在对称位置。
69.而对于监测点数量的设置，在针对一些高度相对较突出的建筑物，其在沉降监测点布置上需要关注周边和基础轴线的相交对称位置，在该区域进行合理布设，确保布设的监测点应该多于4处，才能够更好提升后续沉降观测精度。
70.在本发明的一些实施例中，上述还包括以下步骤：
71.将每个监测点的前后数据进行差值计算得出实时差值；
72.将实时差值与预设的对比值进行对比，若实时差值的绝对值大于或等于对比值，
则输出报警信号。
73.在本发明的一些实施例中，上述还包括以下步骤：
74.通过以下公式计算被测建筑的倾斜度：α＝(sa-sb)/l；
75.式中：sa和sb为被测建筑倾斜方向上a、b两个监测点的沉降量；l为a、b两监测点之间的水平距离。
76.在本发明的一些实施例中，上述还包括以下步骤：
77.将每个监测点的检测数据、实时差值、倾斜度按照前后顺序进行排序，并输出报表。
78.对于高层建筑施工期间的沉降观测，应每增加1～2层进行精确的观测判断；而在建筑物封顶后，应每3个月进行精确的观测判断，并且需要持续至少一年。而如果最后两个精确观测判断的平均沉降速率小于0.02mm/日，则可以认为整体趋于稳定，如果各点的沉降速率均小于0.02mm/日，即可终止。否则，应继续每3个月进行精确的观测判断，直至建筑物稳定为止。
79.实施例2
80.另一方面，本技术实施例提供了一种建筑物沉降监测系统，其包括监测模块，用于检测被测建筑每个监测点的沉降数据；
81.计算模块，用于根据沉降数据计算出实时差值；
82.对比模块，用于实时差值与预设的对比值对比，并输出对比结果；
83.倾斜模块，用于根据沉降数据计算出被测建筑的倾斜度；
84.报表模块，用于规整检测数据、实时差值和倾斜度数据，并输出实时表报或历史报表；
85.报警模块，用于根据对比结果，输出报警信号。
86.在本发明的一些实施例中，上述还包括gps传输模块，gps传输模块用于实现监测模块与后端平台之间的无线传输功能。
87.在本发明的一些实施例中，上述报警模块输出的报警信号为声光报警。
88.实施例3
89.另一方面，本技术实施例提供了一种电子设备，其包括：至少一个处理单元；以及与处理单元连接的至少一个存储器、总线；
90.其中，处理单元、存储器通过总线完成相互间的通信；
91.处理单元用于调用存储器中的程序指令，以执行上述任一的方法。
92.实施例4
93.另一方面，本技术实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述任一的方法。
94.其中，上述系统还应当设置有用于数据存储的存储器，该存储器可以是但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
95.当然，本系统还应当设置有处理器，该处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号
处理能力。该处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
96.可以理解，图2所示的结构仅为示意，还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
97.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
98.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
99.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
100.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。