大型建筑形变监测关键技术

核心问题

我国大型建筑规模庞大，数量占全球较高比例，其中超高层建筑和大跨度桥梁分别占据了世界总量的40%和50%以上。这些建筑在建设和运维过程中，安全事故频发，造成了巨大的人员和财产损失。形变作为大型建筑重大安全事故的关键因素，其有效监测成为预防事故、保障建筑安全的重要手段。然而，当前GNSS形变监测技术存在高频监测能力弱、实时监测精度低、监测信息单一等局限性，难以满足大型建筑形变监测的全面需求。此外，市场上缺乏成熟的融合监测产品，使得形变监测工作面临诸多挑战。

解决方案

针对大型建筑形变监测的痛点问题，科研团队开展了系统性的研究，以“协同监测理论研究－精准监测技术研究－系列监测产品模组研制－协同监测系统集成”为研究主线。首先，创建了大型建筑多源协同位移、姿态与频率一体化监测理论方法，为形变监测提供了全面的理论支撑。其次，突破了多源协同形变监测关键技术，通过融合惯导/加速度计等多种传感器，大幅提高了监测系统的可靠性和可用性。在此基础上，研制了位移监测、扭转监测与振动监测系列监测模组，实现了对大型建筑形变的全方位、高精度监测。最后，建立了云边端协同预警技术体系，将监测数据与云计算、边缘计算等技术相结合，实现了实时监测、数据分析与预警功能的集成，为抢险救灾提供了重要支撑。

竞争优势

本成果在大型建筑形变监测领域具有显著的竞争优势。首先，通过融合多种传感器，实现了对大型建筑形变的全方位、高精度监测，有效弥补了传统GNSS形变监测技术的不足。其次，创建了多源协同位移、姿态与频率一体化监测理论方法，为形变监测提供了更加科学的理论依据。此外，研制的系列监测模组和云边端协同预警技术体系，不仅提高了监测效率和准确性，还降低了监测成本，便于推广应用。最后，本成果在技术上具有创新性，突破了多项关键技术，为大型建筑形变监测领域的发展注入了新的活力。综上所述，本成果在保障大型建筑安全、预防安全事故方面具有显著的社会效益和经济效益，具有广阔的推广应用前景。