建筑物自动化监测系统是通过传感器、数据传输、分析平台的协同,对建筑物结构安全、环境参数等进行实时、自动监控的智能化系统,核心目标是提前预警风险、保障建筑安全并辅助运维决策。
一、核心监测对象:聚焦“结构安全” 与 “环境健康”
系统主要围绕建筑物的“结构稳定性” 和 “内部宜居性” 两大维度展开监测,具体对象可分为两类:
二、系统核心组成:4 大模块构建 “感知 - 传输 - 分析 - 预警” 闭环
整个系统通过 4 个关键模块实现自动化运行,无需人工频繁干预:
1. 感知层(数据采集):核心是各类传感器,根据监测指标选择对应设备,如:- 位移监测:GNSS 定位仪、倾角传感器、沉降计- 应力监测:钢筋应力计、应变片- 环境监测:温湿度传感器、空气质量传感器传感器可实现高频(如每分钟 1 次)或定时采集,数据精度达毫米级甚至微米级。
2. 传输层(数据传递):通过无线(4G/5G、LoRa、NB-IoT)或有线(以太网、光纤)方式,将传感器采集的原始数据实时传输至后台平台,确保数据不丢失、低延迟。
3. 平台层(数据处理):核心是软件分析平台,具备三大功能:- 数据存储:长期保存监测数据,支持历史追溯- 数据分析:通过算法(如趋势分析、阈值对比)判断数据是否异常(如位移超警戒值)- 可视化展示:用图表、三维模型直观呈现监测结果(如 “某楼层倾斜度实时曲线”)。
4. 应用层(预警与决策):当数据超出预设阈值(如沉降量超 5mm / 月),系统自动触发预警,通过短信、APP 推送、平台弹窗等方式通知管理人员;同时生成报告,辅助制定维修、加固等决策。
三、核心应用场景:这些建筑尤其需要
并非所有建筑都需自动化监测,以下场景是核心需求方:
• 大型 / 复杂建筑:超高层建筑、大跨度桥梁(附属建筑)、体育场馆(如鸟巢),结构受力复杂,人工监测难度大。
• 老旧建筑:服役超 30 年的住宅、厂房,存在墙体老化、基础沉降风险,需长期跟踪。
• 特殊环境建筑:临近地铁 / 隧道施工的建筑(易受施工振动影响)、江边 / 海边建筑(易受水位变化、腐蚀影响)、地震高发区建筑。
• 重要公共建筑:医院、学校、博物馆,需保障人员安全和文物 / 设备完好,不允许突发安全事故。
建筑物自动化监测系统的本质是“给建筑装了一套智能体检仪”,通过实时感知、自动分析、及时预警,将传统“事后维修” 的模式升级为 “事前预防”,既降低了安全风险,也减少了人工监测的成本和误差。