振动监测是对使用振动记录仪对地震波、机械振动和各种冲击信号进行长时间现场采集。使用专业的分析处理软件将现场采集得到的数据分析处理后,可获得振动的位移、速度、加速度参数。将这些参数与GB/T14124-2009《机械振动与冲击对建筑物振动影响的测量和评价基本方法及使用导则》、GB10084-88《振动、冲击数据分析和表示方法》、GB6722-2003《爆破安全规程》等相关国标相对比,即可判定振动的影响。振动监测主要应用于爆破振动监测、重/强夯振动监测、振动施工纠纷第三方监测、精密仪器/车间振动监测等方面。振动监测使用的仪器为地震计,目前我院拥有各类频带仪器4000余套,可满足各类振动监测需求。在数据处理方面,我院的刀片服务器可以实现高可用和高密度,快速完成海量数据计算。并且可架设长期监测台阵,实现实时数据传输与长期监测。
图1 振动监测应用场景
人为因素、自然灾害、材料自身退化等因素都会对建(构)筑物健康造成影响,使建(构)筑物出现承载力降低、结构受损等各种病害,及时发现建(构)筑物的损伤不仅能节约修复成本,而且对保障生命财产安全有重要意义,因此建立一套针对建(构)筑物的智能在线监测系统尤为重要。
图2 建(构)筑物健康损伤后果
建(构)筑物健康监测是采用专业的振动记录仪,对建(构)筑物进行长时间监测,并组建智能在线监测系统,具备预警功能。
图3 建筑物健康监测示意图
建(构)筑物健康监测主要功能如下:
1. 桥梁监测系统测点布设
图4 桥梁监测系统测点布设示意图
2. 楼房监测系统测点布设
图5 楼房监测系统测点布设示意图
在线状态监测预知维修系统(CZ900)是我院最新研发的振动在线监测系统,与在线高速采集卡配套使用。软件采用BS架构设计,全后端分离,支持APP同步,使用时无需安装软件,在浏览器上输入软件地址即可。CZ900的核心功能为数据监测功能,主要包括实时数据、实时汇总、实时报警、报警事件、历史数据、测点汇总。
图6 CZ900构成及运行方式
图7 CZ900系统架构图
在线状态监测预知维修系统CZ900目前已在南水北调某标段施工机械对周围建筑物振动影响监测、焦作至桐柏高速公路某隧道爆破震动安全性监测、某方解石采矿爆破爆破震动安全性监测和实验室/高标准车间振动监测等多场景得到应用。
图8 南水北调某标段重夯施工
图9 南水北调某标段施工机械对周围建筑物振动影响监测
图10 焦作至桐柏高速公路某隧道爆破震动安全性监测
图11 某方解石采矿爆破爆破震动安全性监测
图12 实验室/高标准车间振动监测—提供振动参数