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摘要:为提高结构施工监测管理的信息化程度,实现结构施工监测及预警信息的三维可视化和信息共享,提出在平台上开发适用于超高层及大跨空间结构施工过程的结构健康监测管理系统,对目前高层建筑监测信息的现状进行了分析,提出了系统设计方案,实现了系统的总体构想。详细讨论了系统逻辑结构设计、物理结构设计、功能设计、系统的技术路线等,在此基础上开发了高层建筑监测信息管理系统并运用于实际工程中。
关键词:安全监测;信息系统;设计;分析
引言:高层建筑施工监测一般具 有工期长、测点数量大、种类多、数据量大等特点,信息化施工要求在尽量短的时间 内完成监测信息采集、处理、分析、查询、安全评估和提出反馈报告 以指导施工。但是,从浩如烟海、纷繁复杂的监测数据中挖掘出各种 观测量 之间、原 因量和效 应量之 间、观测量与施工过程之间的相关关 系无疑是个繁重的工作,仅靠手工检索和分析是非常费时费力 的,没有专业的软件支持,很难做好监测项目,信息化施工也就无从谈起针对变形监测数据处理过程中一些问题,采用软件集成 的思想,在 c#.NTE开发平台下,集结 SQLServer、ArcGISSe rver等软件,初步设计了实现高层建筑物施工监测信息管理系统。
一、系统设计原则
系统设计以业务需求为根本出发点,明确目标,突出重点,兼顾实用性和先进性,主要设计原则有:
1.1监测对象模型的快速导入、查看及编辑:监测模型是远程实际模型的三维显示。针对建筑三维模型及施工阶段模型,应实现模型的快速导入、查看以及编辑。
1.2技术的可靠性、实用性和先进性。系统在总体结构设计、软硬件平台选型、应用系统开发等多方面首先要做到可靠、实用,确保系统在多种环境下正常、可靠地运行;同时应力求先进,充分利用当前先进的平台技术,使系统在技术上保持一定的超前。
1.3统一标准、规范设计。采用国内外现行标准,构建涵盖数据采集、通信、存储、管理、业务应用等各个环节的全面的技术体系,以提高系统的兼容性和可扩展性。
1.4开放通用、实用合理。尽量采用通用和开放的接口,提升各模块间的信息共享和协同互动能力,同时保障不同厂家之间的业务应用能够高效集成,使得系统具备良好的开放性、可扩展性和易维护性。
1.5恰当的经济合理眭。在满足业务需求的前提下,优化设计,力求以最少的投入取得最好的应用效果。
1.6开放性原则
结构安全监测是多学科理论、方法和技术相互结合交叉的一个新兴研究领域,正处于高速发展时期,未来监测系统可能会与其他各种技术相融合,因此系统需要满足开放性原则。系统应使新的传感器可以方便地增加。对采集到的数据进行分析后,会进行损伤识别和有限元模型的修正,需要监测的物理量可能会增加。保证传播手段的丰富性,结构安全性信息发布可以和其他系统联合。在安全监测系统中,各类仪器应留有备用接口,方便与其他系统联合。系统信息可以融合到BIM、IOT、RRM等技术中。
二、设计构成
2.1信息管理系统软件结构根据工程规模及业务需求可选用C/S结构、B/S结构或C/S、B/S混合结构。沐若大坝安全监测信息管理系统采用三层结构的C/S、B/S混合结构,即数据平台层、业务服务层、人机界面层三层结构。

2.2基础监测数据管理
监测数据主要包括基础的沉降、楼层控制点(控制网)数据、观测数据、电梯井垂直度检测数据、主塔楼内筒墙壁检测数据等。通过本系统可以实现数据的录入、更新、删除,对于授权的用户可以查看并下载这些数据。主要包括以下功能:①测量控制网管理和发布。实现首级基准网和工作网的平面和高程控制点的网络发布,同时提供按名称、等级等内容的查询定位功能;实现楼层控制网数据的网络发布,包括控制点的分布图、导线点的分布图等。②测量数据管理和发布。工程测量数据管理和发布主要包括监测数据的上传、查看、下载、变形分析等。③数据入库自动判读。数据上传数据库时,系统会自动判断上传的数据是否满足要求,若数据满足要求,则顺利传到数据库;若有部分数据达不到精度要求,则系统会提示用户去掉不满足要求的数据,同时采用不同的颜色对不满足要求的数据进行标记,而满足要求的数据则被成功上传。结构物安全状况预测系统设计了对工程结构物在未来或特定工况条件下安全状况的预测预警功能。利用存储在系统模型库中的历史监测成果模型对结构物性态的发展趋势或特定条件下结构物的安全状况做出预测,并根据预测结果给出必要的预警信息,为工程运行维护提供决策支持。
三、WebGIS信息发布
利用ArcGISServer进行二次开发,此系统包含对所有楼层图、背景图层可视化信息的发布,主要功能如下:①动态查询楼层平面图所谓动态查询楼层平面图就是用户任意选择一楼层就能在页面上看到该楼层的平面图,通过该平面图可以实现以下功能:a)通过鼠标点击图形,得到各楼层电梯井垂直度情况,并将其左右偏差情况以图表的形式显示出来。b)通过鼠标点击不同楼层,查询施工进度状况信息,并随着施工的进行,在图上用不同的颜色表示。c)实现点坐标、距离查询,并将随着鼠标实时移动的坐标显示在状态栏上。
四、总结
解决了目前由于施工迅速变化而带来的大量监测信息的检索和分析处理难的问题,以便更好地为建筑、施工单位,业主管理部门提供更加高效和科学的监测信息管理手段。通过网上信息的发布,可让相关单位和用户及时、准确地获取建筑物施工监测信息,为以后建筑物规范施工及设计变更提供参考。
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