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光纤光栅古建筑结构健康监测系统为西藏布达拉宫保驾护航
  • 作者:聚华小熊
  • 发表时间:2019-08-12 15:35
  • 来源:网络

2014年8月31日(信息来源:西藏自治区文物局)
近日,国家文物局专家组对布达拉宫第一期建筑结构监测系统(光纤光栅传感器技术)项目进行了验收。自治区文物局、布达拉宫管理处、北京交通大学等负责人参加了终验。
为加强布达拉宫建筑结构稳定性评估工作,2007年西藏三大重点工程办委托北京交通大学开展布达拉宫建筑结构监测工作,工作的主要目的和任务是:建立布达拉宫结构监测体系,通过关键部位(墙、柱、梁、椽、节点)的实时监测,获取结构的变形数据,掌握结构整体变形和局部变形发展的趋势和规律;利用布达拉宫回廊的动态监测系统获取结构动力特性的数据,分析研究布达拉宫动力性能的变化趋势和规律,对布达拉宫内的人群载荷进行定期检测,确定人群荷载作用下结构的动力响应特征规律;通过温度、湿度等环境要素的监测,为布达拉宫保护规划和结构评估提供依据;对监测系统采集的数据进行深入分析,研究布达拉宫结构损伤状态,为结构安全预警提供理论依据。
光纤光栅古建筑监测
2008年北京交通大学完成了布达拉宫客流分析,提出了客流控制建议,2008年完成了第一期结构监测系统设计方案,2009年国家文物局批复方案,2011年12月布达拉宫管理处与北京交通大学签订了《布达拉宫第一期结构监测系统实施合同》。2012年8月北京交通大学开展了监测工作,截止2014年7月对第一期结构进行了21个月的监测。2014年7月北京交通大学提交了项目验收报告。
通过642/592天388条监测数据得出了以下结论:1、环境温度变化是布达拉宫木构件变形与形态变化的主要原因;2、根据数据的曲线特征,可将应变增量曲线和变形增量曲线分为正常测点和关注测点,通过对这两种测点的监测,尽管其应变与变化趋势不同,但同期数据均回到初始水平,说明布达拉宫结构处于稳定状态,尽管目前各测点的结构状态是稳定的,仍需在今后对其进行长期密切关注,必要时补充定期变形检测;3、通过监测得人群荷载对结构静态应变会产生显著的影响,在无人的时段结构得到了恢复,尽管人群荷载引起的静态、动态变化能够在短期内得到恢复,但其对结构可能产生的损伤尚需更长期的监测数据;4、得出旺季单日游客宜控制在4500-5400人,不宜连续出现单日游客达5400-7200人的情况;5、通过对红宫入口的监测显示其结构处于基本稳定状态,但需持续监测并密切关注。
验收组一行在听取了布达拉宫管理处、北京交通大学关于“布达拉宫第一期建筑结构监测系统”建设情况后,专家组一致认为该课题调研基础工作扎实,监测内容全面,设备布局合理,监测数据可靠,逻辑分析清晰,监测结论可信,项目的实施为布达拉宫建筑结构安全提供了科学的依据,为下一步开展布达拉宫保护及游客控制提供了参考,达到了预期目的,一致同意该项目通过终验。
关于下一步布达拉宫监测工作,专家组提出该项目应长期开展持续不间断监测工作,同时监测内容应扩展到墙体、基础、地基等全部结构体系,并注重增强监测的系统性,并把此次结构监测工作总结好,为布达拉宫下一步的监测及其他世界文化遗产地开展监测工作提供借鉴。

基于光纤光栅技术的聚华古建筑结构健康监测系统
聚华光纤光栅古建筑结构监测系统是一种光纤光栅及物联网技术的古建筑安全监测系统,包括监测模块、传输模块和控制模块;监测模块通过传输模块连接控制模块;监测模块包括光纤位移传感器、光纤温度传感器、光纤气体传感器、光纤压力传感器;传输模块为光纤光缆和移动互联网;控制模块包括主监控中心和古建筑安全管理中心;光纤位移传感器、光纤温度传感器、光纤气体传感器、光纤压力传感器安装在被测点表面;光纤位移传感器、光纤温度传感器、光纤气体传感器、光纤压力传感器通过光纤光缆和主监控中心连接;主监控中心通过移动互联网连接古建筑安全管理中心。
聚华科技光纤光栅古建筑监测方案

关于聚华科技
杭州聚华光电科技有限公司是一家基于物联网光纤传感器技术从事土木工程结构健康监测与预警管理的高新技术企业,聚华是光纤光栅传感器产品提供商和土木工程结构健康监测一站式解决方案优质合作伙伴。公司专注于桥梁、隧道、边坡、基坑、地铁、矿山、电力等土木工程领域的结构健康监测相关产品的研发、生产、推广与应用,以提供野外光纤传感器自动化监测产品、工程结构安全监测一站式解决方案见长。主要以光纤光栅传感器技术、分布式光纤测温技术、工程安全自动化云计算软件、工程化专业领域数据分析为技术核心。www.cavono.com

关于光纤光栅传感器
光纤光栅传感器(Fiber Grating Sensor )属于光纤传感器的一种,基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器,主要包括光纤光栅应变传感器、温度传感器、加速度传感器、位移传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等。