老旧建筑外墙在线监测防止脱落方案
时间:2025-08-05
涉川
一、方案介绍
老旧建筑由于年久失修、外墙结构老化、气候侵蚀及外力影响,常存在外墙饰面砖、混凝土、石材等材料脱落的风险,严重威胁行人及车辆安全。为提高城市运行安全管理水平,提出本外墙脱落风险在线监测方案,结合多传感器融合技术,实时监测外墙结构状态,预警潜在脱落风险,实现智能化、科学化监管。
老旧建筑由于年久失修、外墙结构老化、气候侵蚀及外力影响,常存在外墙饰面砖、混凝土、石材等材料脱落的风险,严重威胁行人及车辆安全。为提高城市运行安全管理水平,提出本外墙脱落风险在线监测方案,结合多传感器融合技术,实时监测外墙结构状态,预警潜在脱落风险,实现智能化、科学化监管。

二、监测目标
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实时监测外墙表层位移、裂缝宽度、倾斜角度等结构状态参数;
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评估外墙稳定性,识别潜在脱落区域;
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联动视频监控,实现图像与数据融合识别;
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实现远程、定时、异常主动上报,辅助应急管理。
三、需求分析
老旧建筑分布广泛,人工巡检效率低、隐患识别滞后,且多处区域存在高空作业难度大、周期长、成本高等问题,急需部署一套低功耗、可远程联网、具备预警功能的在线监测系统,实现对外墙脱落风险的实时掌控和提前干预。
老旧建筑分布广泛,人工巡检效率低、隐患识别滞后,且多处区域存在高空作业难度大、周期长、成本高等问题,急需部署一套低功耗、可远程联网、具备预警功能的在线监测系统,实现对外墙脱落风险的实时掌控和提前干预。
四、监测方法
采用多参数组合监测方式,包括裂缝监测传感器、倾斜传感器、微震动传感器、激光位移传感器、高清摄像头等,通过数据采集终端接入4G/LoRa/NB-IoT无线通信网络,实现远程数据上传与可视化管理。
采用多参数组合监测方式,包括裂缝监测传感器、倾斜传感器、微震动传感器、激光位移传感器、高清摄像头等,通过数据采集终端接入4G/LoRa/NB-IoT无线通信网络,实现远程数据上传与可视化管理。
五、应用原理
监测系统基于物联网感知技术,实时获取建筑外墙关键状态数据;通过边缘计算或云平台智能分析,结合历史演变趋势,识别形变加剧、结构松动、脱落前兆等异常,输出预警信息,触发多级响应机制。
监测系统基于物联网感知技术,实时获取建筑外墙关键状态数据;通过边缘计算或云平台智能分析,结合历史演变趋势,识别形变加剧、结构松动、脱落前兆等异常,输出预警信息,触发多级响应机制。
六、功能特点
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多点同步监测,支持多种传感器接入;
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低功耗设计,支持太阳能供电;
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数据自动采集、存储、上传,支持断点续传;
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支持远程校准与远程升级维护;
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具备高风险智能识别与分级预警功能;
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平台支持PC端网页、微信小程序同步查看数据与告警。
七、硬件清单
包括但不限于:裂缝监测传感器、倾斜角监测传感器、振动传感器、激光测距模块、无线数据采集主机、太阳能电源组件、安装支架、监控摄像头等。
包括但不限于:裂缝监测传感器、倾斜角监测传感器、振动传感器、激光测距模块、无线数据采集主机、太阳能电源组件、安装支架、监控摄像头等。
八、硬件参数(量程、精度)
裂缝宽度监测量程0~20mm,精度±0.05mm;
倾角监测量程±90°,精度±0.1°;
微振动监测量程±10g,精度±0.01g;
激光位移监测量程0~30m,精度±1mm;
环境适应温度范围:-30℃~+70℃,防护等级不低于IP66。
裂缝宽度监测量程0~20mm,精度±0.05mm;
倾角监测量程±90°,精度±0.1°;
微振动监测量程±10g,精度±0.01g;
激光位移监测量程0~30m,精度±1mm;
环境适应温度范围:-30℃~+70℃,防护等级不低于IP66。
九、方案实现
在建筑外墙高风险区域部署传感器节点,采用太阳能或市电供电方式;通过无线通讯上传至平台;平台设定不同预警阈值,识别裂缝扩展、墙体松动、振动异常等状态,推送告警至责任人,结合摄像画面辅助判断,形成监测-识别-预警-反馈闭环。
在建筑外墙高风险区域部署传感器节点,采用太阳能或市电供电方式;通过无线通讯上传至平台;平台设定不同预警阈值,识别裂缝扩展、墙体松动、振动异常等状态,推送告警至责任人,结合摄像画面辅助判断,形成监测-识别-预警-反馈闭环。
十、数据分析
平台具备数据可视化、趋势分析、历史对比、报警记录管理等功能,可通过多维度图表展示墙体状态变化趋势,识别风险发展规律,并生成自动报告辅助决策。
平台具备数据可视化、趋势分析、历史对比、报警记录管理等功能,可通过多维度图表展示墙体状态变化趋势,识别风险发展规律,并生成自动报告辅助决策。
十一、预警决策
系统根据设定阈值自动分级报警(一般、严重、紧急),可通过短信、微信、APP推送预警信息,同时支持接入城市综合应急管理平台,实现联动响应机制。
系统根据设定阈值自动分级报警(一般、严重、紧急),可通过短信、微信、APP推送预警信息,同时支持接入城市综合应急管理平台,实现联动响应机制。
十二、方案优点
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实时在线监测,动态掌控风险;
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避免人为疏漏,实现无盲区监控;
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部署灵活,适应不同建筑结构;
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降低人工巡检成本,提高预防效率;
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支持多点集中管理,便于规模化推广。
十三、应用领域
适用于城市老旧住宅楼、学校、医院、商业楼、车站、工业厂房等存在高空墙体老化风险的建筑场所。
适用于城市老旧住宅楼、学校、医院、商业楼、车站、工业厂房等存在高空墙体老化风险的建筑场所。
十四、效益分析
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显著提升建筑安全运行水平,防范高空坠物事故;
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降低市政安全责任风险与赔付成本;
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为城市更新与老旧建筑改造提供数据支撑;
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提高公众安全感,提升城市精细化治理能力。
十五、国标规范
参考《危险房屋鉴定标准》(JGJ 125)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009)、《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023)、《建筑变形测量规范》(JGJ/T 8)、《智慧城市感知系统技术要求》等相关规范。
参考《危险房屋鉴定标准》(JGJ 125)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009)、《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023)、《建筑变形测量规范》(JGJ/T 8)、《智慧城市感知系统技术要求》等相关规范。
十六、参考文献
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城市建筑外墙脱落事故案例分析与防范对策研究
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《物联网在城市建筑安全管理中的应用研究》
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《建筑结构健康监测技术综述》
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《智慧城市建设背景下建筑外墙管理实践》
十七、案例分享
某市区老旧商业大楼通过部署在线监测系统后,在某次强风天气前预警外墙位移异常,物业及时封锁危险区域并组织修复,有效避免了高空坠落伤人事件,获得市政府通报表彰,成为城市安全运行的典范案例。
某市区老旧商业大楼通过部署在线监测系统后,在某次强风天气前预警外墙位移异常,物业及时封锁危险区域并组织修复,有效避免了高空坠落伤人事件,获得市政府通报表彰,成为城市安全运行的典范案例。
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