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物联网技术在建筑结构安全监测中的应用研究

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：赵艳辉

[导读] 摘要：现阶段我国在建筑结构的安全监测中，已经逐渐应用了物联网技术。

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        摘要：现阶段我国在建筑结构的安全监测中，已经逐渐应用了物联网技术。本文中首先分析了物联网技术应用于建筑结构安全建设的必要性，然后对当前建筑结构安全监测中物联网技术的应用现状进行分析，最后结合实际情况，对物联网技术在建筑结构安全进程中的具体应用进行分析。
        关键词：物联网技术；建筑结构；安全监测；应用研究
        引言：目前我国建筑行业在发展的过程中，已经逐渐的向个性化的方向发展。建筑物建造中更多的为使用者的需求所考虑，建筑方的宗旨就是为使用者提高高质量的建筑环境，因此当下对建筑结构进行安全监测的相关技术产品得到了市场上的热烈响应。将物联网技术融入建筑结构的安全监测中，可以通过一定的科学管理方式将建筑物在使用过程中的实时状态进行完整的监测，同时物联网技术还可以及时的发现建筑物结构出现的损伤情况，并对建筑物的安全进行评估。物联网技术在实际的应用过程中，主要是通过加速度传感器来采集建筑物的震动数据，从而将震度数据反馈的终端显示器中来帮助使用者对建筑健康状态信息及时的了解，同时在传感器收集数据的过程中还可以排除建筑环境内的干扰事件影响，从而避免在分析建筑物健康状态的过程中出现误判的现象。
        一、物联网技术应用于建筑结构安全监测的必要性
        物联网技术是当前我国科技领域中的前沿技术，该项技术在建筑行业中的应用，可以给人们的生活和生产带来极大的便利。物联网技术最主要的特点便是在物品与物品之间建立沟通，从而将现代的信息化技术与被监测物品进行连接，这样使用者通过网络，便可以对建筑物内部的各种信息进行自动的读取，同时还可以对读取的信息转化成数据进行有效的分析。随着目前我国物联网技术越来越完善，在对建筑结构安全的监测过程中应用物联网技术已经不再受到时空和时间的限制，在对建筑进行结构安全的监测过程中，可以将采集到信息进行自行的加工和处理，这样就可以较好的实现建筑物与物联网技术的有效结合，从而提高了建筑物的使用效率，同时对我国的人工智能发展还起到了一定的促进作用。
        二、当前建筑结构安全监测中物联网技术应用的现状
        在对建筑物的结构安全进行监测的过程中，应用物联网技术可以对建筑物结构震动的状况进行间接性的监测。在具体的应用过程中物联网技术主要是通过实时监测建筑物结构的震动参数和对建筑结构内部的物理状况进行分析，然后通过采集到的建筑物结构振动频率，便可以对建筑物目前的结构状况进行评估，从而对建筑物进行安全的结构监测。最早应用物联网技术对建筑物结构进行安全监测主要发生于上个世纪80年代英国的弗莱尔大桥上的桥梁结构监测系统，施工方主要在大桥上安装了64个加速度传感器的无线节点来采集大桥在使用过程中的震动数据，并对相应的进度数据进行读取和分析从而做到对建筑物结构进行安全检测。但是利用数据传感器对建筑物的结构震动数据进行采集的过程中，不仅仅受到建筑物结构本身状态的影响，还会受到传感器附近区域活动的影响。例如，利用传感器对桥梁结构进行数据采集的过程不仅仅采集到桥梁结构的自证，还会采集传感器附近人类活动的震动数据，这样便会产生一定的误判现象。

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所以当前在利用物联网技术对建筑物进行数据监测采集的过程中需要将加速传感器数据与建筑物周边发生事件形成准确的对应，并提供相关的数据参考从而为建筑物结构安全的监测提供可靠的信息。在利用传感器对建筑物结构安全进行监测的过程中，首先需要通过传感器对建筑物所采集的信号进行处理和信号特征的提取，然后便通过计算机对特征提取的数据进行标记，从而实时的输出准确的数据检测结果，来为建筑结构安全监测工作提供有效的服务。
        三、物联网技术在建筑结构安全监测中的具体应用
        （1）通过物联网技术对建筑结构进行监控管理
        通过物联网技术对建筑物结构进行监控管理的首要措施便是在建筑物内部安装相应的传感器。传感器主要是安装在建筑物内部的感知层上，同时为了保证对建筑物结构的监督管理工作更好的进行，还需要确保传感器中的各项功能完备。现阶段主要在建筑物内部安装的传感器有光纤光栅传感网络和无线传感器网络，利用光纤光栅传感器技术在建筑材料中，便可以对建筑在使用过程中的各种建筑材料，数据信息以及建筑材料所发挥的功能进行充分的掌握，同时利用这种方法还可以对建筑物材料的质量进行判断。在对建筑物结构中的电力系统进行检测的过程中，需要将电力系统维持在高温高压的状态下，这样在将光纤光栅传感器安装在电力系统的终端和接头等部位，在检测的过程中便可以提高传感器的工作效率和工作质量，从而保证电力系统的安全稳定运行。同时应用光纤光栅传感器还可以对相应的建筑结构进行有效的监测，可以对变形的建筑物结构、腐蚀的建筑物结构、不稳定的建筑结构等进行准确的判断，使用方在通过互联网技术接收到这些信息后，便可以及时的对相应的建筑结构进行维修和防护。
        （2）物联网技术帮助建筑物结构进行智能安全防护工作
        物联网技术可以帮助建筑物结构进行智能的安全防护工作，现代化的物联网技术与传统的建筑安全结构防护系统相比较，物联网技术的安全防护系统更具有明显的优势。例如，物联网技术在建筑结构的安全监测中具有较高的精准性，可以通过相应的传感器对建筑物使用过程中的相应结构进行准确的监测，并对建筑物结构有损害的部位进行精准的判断。而达到这一效果的方法，主要是通过安装在建筑物内部的加速度传感器采集数据，然后结合信号处理的方法和计算机学习方法对数据进行事件检测，在利用建筑物内部所布设的应力传感器、温度传感器等和建筑物内部的网络基础设施，从而组合成一套实时建筑物结构健康监测系统，便可以实现对建筑结构进行智能的安全防护工作。
        四、结束语
        随着我国科学技术的快速发展，现阶段我国在建筑结构的安全监测中，已经逐渐应用了物联网技术。通过物联网技术可以较好的掌握到建筑使用过程中的实时状态，同时还可以及时发现建筑物在使用过程中的结构损伤和对建筑物的安全情况进行有效的评估。
        参考文献：
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