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1、上海辉格科技发展有限公司 总体技术方案 编号：20150529CEZF 密级：01 上海辉格科技发展有限公司上海辉格科技发展有限公司 建立日期：2015 年 02 月 25 日 房屋安全动态监测系统房屋安全动态监测系统 技术解决方案技术解决方案 编写：张峰 审核：张峰 批准： 上海辉格科技发展有限公司 总体技术方案 目目 录录 1. 总则. 1 1.1 危房描述 . 1 1.2 产生原因 . 1 1.3 危房管理 . 2 1.4 构成危房的因素 . 2 1.5 监测危房的要素 . 5 1.6 监测系统描述 . 6 2. 系统功能 . 7 2.1 数据采集与测量 . 7 2.2 实时性与告/预警
2、 . 11 2.3 系统管理 . 12 2.4 配置管理 . 13 2.5 告警管理 . 13 2.6 维护管理 . 14 3. 系统构成 . 16 3.1 传感层 . 16 3.2 监测单元 . 21 3.3 监测中心 . 21 3.4 维护终端 . 22 3.5 监测数据通道 . 22 3.6 系统配置 . 23 4. 系统技术性能 . 24 4.1 一般要求 . 24 4.2 采集精度要求 . 24 4.3 传输及接口要求 . 24 4.4 告警要求 . 24 4.5 安全性要求 . 25 4.6 扩展性要求 . 26 4.7 环境要求 . 26 5. 传感器设备 . 26 5.1 倾斜
3、仪 SST222 26 5.2 位移计 VDM-200L . 27 5.3 裂缝计 VDM-20F . 27 上海辉格科技发展有限公司 总体技术方案 - 1 - 1. 1. 总则总则 1.11.1 危房描述危房描述 危房，即危险房屋。 据城市危险房屋管理规定 ，危险房屋是指，“结构已严重损坏或承重构件已属危险构件， 随时有可能丧失结构稳定和承载能力， 不能保证居住和使用安全的房屋。”如下图所示， 1.21.2 产生原因产生原因 a) 先天性原因，如房屋原始设计中有严重错误，甚至无正式设计。或房屋建造施工质量很差，未进行正式竣工验收。 b) 使用原因，如改变原设计用途，严重超载使用；如擅自改变结
4、构、违章改建或增层；如使用环境受化学腐蚀或振动的影响。 c) 装修及周边施工活动，如原房屋施工时对原结构的破坏；毗邻建房的影响；如周边工地施工的不良影响。 d) 各种灾害的破坏，如地震、地陷、火灾、水灾、爆炸、撞击、冰雪灾害、蚁害等造成的破坏。 e) 房屋超年使用而缺少维护。 上海辉格科技发展有限公司 总体技术方案 - 2 - 1.31.3 危房管理危房管理 为什么要管理危房？ a) 国家相关规范要求， 城市危险房屋管理规定于 1989 年 11 月 16 日经建设部部务会议审议通过， 1989 年 11 月 21 日建设部令第 4 号发布， 1990 年 1 月 1 日起施行。 2004 年
5、 7 月 20 日根据建设部关于修改的决定修正 。本规定为了强化城市危险房屋管理，保障居住和使用安全，促进房屋有效用。 b) 事故频发拷问政府职能是否做到位？ c) 政府官员政绩的“安全一票否决制“考核。 d) 信息化时代，安全事故易被放大，影响社会稳定与和谐。 如何危房管理？ 房屋安全管理是每个城市房地产管理部分十分重要而又异常棘手的职责和任务。 房屋安全管理的目的是要确保有房屋的安全使用， 而现实情况是塌房伤人事故时有发生。 为了提高管理效率，减少社会成本，管理部门部门首要的是应着眼于“防“字，政府管理部门依据法律法规， 采取行之有效的行政管理措施， 同时结合当前的传感器技术和信息化互联网
6、技术，投入资金开发一种房屋安全管理的信息化系统，做到事故发生时提前预警、危房实时监控，让危机处于管控状态，减少安全事故成本和政府的危机处理成本，提高危房管理效率。其次，才是着眼于“治“字，即责任主体采取相应的技术措施，解除已有危房对人民生命财产的安全威胁。从安全管理的整体效果看，“防“的效果要大于“治“的效果。 1.41.4 构成构成危房危房的的因素因素 依据城市危险房屋管理规定 ，危险房屋是指，“结构已严重损坏或承重构件已属危险构件，随时有可能丧失结构稳定和承载能力，不能保证居住和使用安全的房屋。”构成危险房屋的因素有， 1) 地基、基础 a) 地基因滑移，或应承载严重不足，或因其他特殊地质
7、原因，导致不均匀沉降引起明显倾斜、位移、裂缝、扭曲等，并有继续发展的趋势。 b) 地基因毗邻建筑增大载荷， 或应自身局部加层增大载荷， 或因其他人为因素，导致不均匀沉降，引起结构明显倾斜、位移、裂缝、扭曲等，并有继续发展的趋势。 上海辉格科技发展有限公司 总体技术方案 - 3 - c) 基础老化、腐蚀、酥碎、折断，导致结构明显倾斜、位移、裂缝、扭曲等。 2) 钢筋混泥土结构部件 a) 柱、墙 柱产生裂缝， 保护层部分剥落， 主筋外露； 或一侧产生明显的水平裂缝，另一侧混凝土被压碎，主筋外露； 或产生明显的交叉裂缝。 墙中间部位产生明显的交叉裂缝， 或伴有保护层剥落。 柱、墙产生倾斜， 其倾斜量
8、超过高度的 1/100。 柱、墙混凝土酥裂、碳化、起鼓， 其破坏面超过全面积的 1/3，且主筋外露，锈蚀严重，截面减少。 b) 梁、板 单梁、连续梁跨中部位，底面产生横断裂缝，其一侧向上延伸达梁高的2/3 以上； 或其上面产生多条明显的水平裂缝，上边缘保护层剥落，下面伴有竖向裂缝； 或连续梁在支座附近产生明显的竖向裂缝； 或在支座与集中荷载部位之间产生明显的水平裂缝或斜裂缝。 框架梁在固定端产生明显的竖向裂缝或斜裂缝，或产生交叉裂缝。 简支梁、 连续梁端部产生明显的斜裂缝， 挑梁根部产生明显的竖向裂缝或斜裂缝。 捣制板上面周边产生裂缝， 或下面产生交叉裂缝。 预制板下面产生明显的竖向裂缝。 各
9、种梁、 板产生超过跨度 1/150 的挠度， 且受拉区的裂缝宽度大于 1mm。 各类板保护层剥落，半数以上主筋外露， 严重锈蚀，截面减少。 预应力预制板产生竖向通裂缝； 或端头混凝土松散露筋， 其长度达主筋的 100 以上的。 c) 屋架 产生超过跨度 1/150 的挠度， 且下弦产生裂缝大于 1mm 竖向裂缝。 支撑系统失效导致倾斜， 其倾斜量超过屋架高度的 2/100。 保护层剥落，主筋多处外露、锈蚀。 上海辉格科技发展有限公司 总体技术方案 - 4 - 端节点连接松动，且有明显裂缝。 d) 墙 墙体产生缝长超过层高的 1/2、缝宽大于 2cm 的竖向裂缝，或产生缝长超过层高 1/3 的多
10、条竖向裂缝。 梁支座下的墙体产生明显的竖向裂缝。 门窗洞口或窗间墙产生明显的交叉裂缝或竖向裂缝或水平裂缝。 产生倾斜， 其倾斜量超过层高的 1.5/10 0 （三层以上， 超过总高的 0.7/100） ，或相邻墙体连接处断裂成通缝。 风化、剥落，砂浆粉化， 导致墙面及有效截面削弱达 1/4 以上（平均达1/3 以上） 。 e) 柱 柱身产生水平裂缝， 或产生竖向贯通裂缝，其缝长超过柱高的 1/2。 梁支座下面的柱体产生多条竖向裂缝。 产生倾斜， 其倾斜量超过层高的 1.2/100 （三层以上， 超过总高的 0.5/100） 。 风化、削落、砂浆粉化， 导致有效截面削弱达 1/5 以上（平房达
11、1/4 以上） 。 f) 过梁、拱 过梁中部产生明显的竖向裂缝； 或端部产生明显的斜裂缝； 或支承过梁的墙体产生水平裂缝； 或产生明显的弯曲、下沉变形。 筒拱、扁壳、波形筒拱，拱顶母线产生裂缝；或拱曲明显变形；或拱脚明显位移；或拱体拉杆松动，或锈蚀严重，截面减少。 3) 木结构构件 a) 柱 柱顶撕裂、榫眼劈裂，柱身断裂。 因腐朽变质，使有效截面减少， 柱脚达 1/2 以上，柱的其他部位达 1/4以上。 蛀蚀严重，敲击有空鼓声。 b) 2、梁、搁栅、檩条 上海辉格科技发展有限公司 总体技术方案 - 5 - 中部断裂；或产生明显的斜裂缝； 或产生水平裂缝，其长度与深度分别超过构件跨度与构件高度的
12、 1/3。 梁产生超过跨度 1/120 的挠度， 搁栅、檩条产生高度 1/100 的挠度。 因腐朽变质，使有效截面减少达 1/5 以上。 蛀蚀严重，敲击有空鼓声。 榫头断裂，支座松脱。 c) 3、屋架 支撑系统松动失稳，过度变形， 导致倾斜，其倾斜量超过屋架高度的4/100。 上、下弦杆断裂；或产生明显的斜裂缝； 或产生明显的弯曲变形。 上、下弦杆因腐朽变质， 使有效截面减少达 1/5 以上。 蛀蚀严重，敲击有空鼓声。 主要节点，或上、下弦杆连接失效。 钢拉杆松脱；或严重锈蚀， 截面减少达 1/4 以上。 4) 其他结构构件 a) 土墙 墙体产生倾斜，其倾斜量超过层高 1.6/100。 墙体风
13、化、 硝化深度达墙厚的 1/4 以上：或有墙脚长度的 1/4，其受潮深度达墙厚。 产生两条以上的竖向裂缝， 其缝深达墙厚、缝长超过层高的 2/3。 b) 2、混合墙、乱石墙 墙体产生倾斜，其倾斜量超过层高的 1.2/100。 墙体连接处产生竖向裂缝， 其深度达墙厚、缝长超过层高的 1/2；或墙体产生多条竖向裂缝，其缝深达墙厚、缝长超过层高的 1/2。2 1.51.5 监测危房的要素监测危房的要素 通过对构成危房的因素的阐述，可以归纳出危房的监控要素由倾斜、位移、不均匀沉上海辉格科技发展有限公司 总体技术方案 - 6 - 降(还可以考虑均匀沉降)、裂缝、扭曲等。 倾斜要素的监测： 在危房的不同位
14、置， 布置倾斜仪， 测量这些位置的倾斜角度的改变； 位移要素的监测：在危房的关键位置处，布置位移计，测量这些关键位置处的位移改变； 不均匀沉降要素的监测：在危房的地基四个角落，分布布置倾斜仪，已知四个角落位置之间的距离， 通过测量四个位置的平面二维角度变化， 间接计算出房屋的不均匀沉降位移； 裂缝要素的测量：在已产生微小裂缝的关键位置处，布置裂缝计，测量这些裂缝计的大小变化； 扭曲要求的检测：在危房的地基四个角落，分布布置倾斜仪，每个角度布置的倾斜仪都可以单独实现该位置处的二维角度变化， 对比四个角落位置的二维角度差异， 判断危房的整体扭曲状况； 1.61.6 监测系统描述监测系统描述 监测系统为房屋安全动态监测系统， 本系统结合当前的传感器技术和信息化互联网技术，实现对一栋或多栋房屋的安全做远程化监控，系统具有以下功能： 实现对每栋房屋的倾斜、位移、不均匀沉降、裂缝、扭曲等要素测量； 每栋房屋作为一个监测点对象， 其各个要素测量值可以被无线上传至远程服务器； 系统软件由远程服务器中心管理软件、PC 终端客户端软件、移动设备 App 应用软件等组成，便于数据收集、存储、分析，以及用户
