結構物監測的案例
物聯網主機對于消防監測的作用
近年來，隨著技術的不斷發展，物聯網逐漸滲透到我們生活的各個方面。尤其是5G物聯網主機的出現，為消防監測領域帶來了革命性的變化。
首先，5G物聯網主機在消防監測方面的應用非常廣泛。傳統的消防監測系統往往需要人工巡檢，存在盲區和延遲等問題。而5G物聯網主機通過建立全面覆蓋的通信網絡，可以將所有消防設備進行智能連接，實現實時監測和遠程控制。這使得消防監測更加高效、準確，并能夠及時響應突發事件。
其次，物聯網主機的出現極大地提高了消防監測的智能化水平。通過傳感器的安裝，物聯網主機可以實時感知消防探測器的狀態、各個區域的溫度、煙霧等重要指標。當出現預警信號時，物聯網主機會立即發送警報并觸發相應的措施。這種智能化的監測系統，使得火災的預防和控制更加高效可靠，大大減少了人為疏忽造成的安全隱患。
再次，5G物聯網主機在消防監測方面的應用還體現在對消防設備的管理上。傳統的消防設備管理往往需要依靠人工進行維護和巡檢，效率低下且容易出現漏檢漏修的情況。而物聯網主機通過與消防設備相連，可以實時監測設備的運行狀態，并能夠及時發送維修請求。這大大提高了設備管理的效率和準確性，且可以根據數據分析提前預知設備可能出現的故障，進行合理的維護和更換，確保設備的正常運行。
最后，物聯網主機的使用還可以為消防監測提供大數據支持。通過物聯網主機連接的消防設備不斷產生的數據可以被收集、分析和應用。通過對數據進行挖掘，可以提取出有價值的信息，為消防監測提供更加精準的決策依據。例如，根據歷史數據可以分析火災的爆發規律和特點，進而為火災的防控策略提供科學依據。
綜上所述，5G物聯網主機在消防監測方面的應用無疑給我們的生活帶來了很大的便利和安全保障。通過建立智能化的監測系統，物聯網主機能夠實現實時監測、智能預警和遠程控制，大大提高了監測的準確性和效率。
展開 工業物聯網解決方案：露天礦山雨量監測系統
為了保護礦山開采的生態效益和人員安全，需要采取各種科學高效的防護預警措施，其中包括雨量監測。當降雨量過大時，容易導致滑坡、泥石流等自然災害，既影響到正常的開采作業，也對當地工作人員產生威脅，無疑是一種極大的安全隱患。
物通博聯推出的礦山雨量監測系統是以物聯網網關為基礎，結合無線通信、云計算等技術，集成各類數據實時采集、無線傳輸、遠程管理、視頻監控、超限報警數據分析等功能于一體的礦山雨量監測系統，可以實時采集雨量計、傳感器等設備的數據并上傳到云平臺，提供可視化的數據報表，實現礦山雨情的遠程監測，在水庫、農業、環保、高速公路、機場和港口等場景都能使用。
系統優勢
1、實時監測
系統可實時監測總雨量、瞬時雨量、日雨量、當前雨量、風速、風向、溫濕度、山體傾斜角度等多種環境因素，動態實時更新。
2、無線傳輸
支持5G/4G/WIFI等無線傳輸方式，可擴展GPS模塊，適應礦山復雜惡劣的現場環境，無需施工布線，成本低見效快。
3、視頻監控
可通過視頻監控設備將圖像上傳至環境監控云平臺，便于管理人員查看其相關情況，隨時關注礦山現場環境。
4、設備管理
一個平臺可監管所有設備，通過設備電子地圖，查看設備在線/離線狀態、故障/正常，用戶管理、設備添加與刪除管理等功能。
5、自動報警
當采集到雨量、山體傾斜角度、氣象等數據超過上下限時，系統會自動發送短信、語音、郵件等報警方式，及時通知各級管理人員。
展開 粉塵在線監測系統中顆粒物檢測器選擇
必須使用封閉式承重墻在施工現場周圍建造圍護結構。 施工區域必須每天使用清掃車按時灑水，確保地面清潔； 進出車輛必須進行清潔，防止揚塵帶出施工現場。 除此對策外，施工現場還可以在不同的地址安裝粉塵探測器。
這也是一臺粉塵在線監測儀器，可以實時監測空氣中顆粒物的濃度，如果超標立即報告。 現在很多省份的環保局也要求在施工現場安裝粉塵在線監測系統軟件。 由于該設備可以隨時隨地掌握周圍環境中的顆粒物污染情況，通過無線通訊，將施工現場的空氣污染情況傳輸到監測平臺。 有利于接受環保局的定期檢查和監督。
工地粉塵在線監測系統是利用激光粉塵傳感器常用的檢測原理當激光照射到通過檢測位置的顆粒物時，會產生微弱的光散射，在特定方向上的光散射波形與顆粒直徑有關。通過不同粒徑的波形分類統計及換算公式可以得到不同粒徑的實時顆粒物的數量濃度。通過此工作原理當管理人員用手機打開空氣網格化監測平臺系統，就可以看到工地內實時的環境空氣質量指數、PM2.5、PM10、二氧化碳、二氧化硫等10種指標數值，以及現場施工畫面。在項目部工地入口處，揚塵監測系統顯示屏上滾動更新著實時風速、風向、PM2.5、PM10、噪音等數值。
施工作業時我們常見的揚塵在線監測儀用的顆粒物檢測器，具有顆粒物濃度連續監測、定時采樣及粉塵濃度超標報警等多種功能。此類傳感器，通常使用激光散射法測量揚塵濃度，通過采用精密流量控制的真空泵，將吸入大氣中的測試氣體送至粉塵傳感器測量組件，從而對工地揚塵進行實時監測。
然而在實際選用顆粒物檢測器/粉塵傳感器時，如果只是監測有無揚塵情況，不關心顆粒物具體濃度準確度，可以瞬間反應揚塵變化，可以采用價格低廉的普通傳感器；如果需要對建設工地揚塵顆粒物排放情況進行精準檢測、精準降塵和精準管理。建議采用專業的空氣質量監測設備。
展開 水中污染物持續增加，水質監測設備市場迎來重大發展
水質監測有望成為“水十條”中優先投資的領域：針對水環境質量的考核，“水十條”明確提出要增加水中主要污染物監測指標，增加環境監測點位，直接導致市場擴容。參考大氣環境質量改善的過程，結合我國環保監管人員短缺的現狀，我們認為水質監測將是“水十條”中優先投資的領域。
就反饋內容、反饋時間來看，地方政府此次面臨巨大的環保壓力，躍然紙上，與以往大不一樣。由約談到督查，環保已成為黨中央、國家層面近兩年督辦的頭號重大戰略。隨著國家部署為期兩年全國環保督查的啟動，環保督查已成為考核干部政績的關鍵指標。全面開展生態文明建設是未來十年國家最重要的規劃之一，能否實現需要各地政府強有力的執行力。在環保督查的高壓下，違法必究、黨政同責，使得環境保護法律法規難以執行的困境將被迅速打破。
水質監測投資卡位意義明顯，在線監測是長期發展大趨勢？水環境監測點位數量的成倍增長增強了執法隊伍的監管能力，更極大增加了執法部門的維護難度。環保部將監測事權上收、第三方監測的推行將數據采集與設備運營的責仸全部交由企業，對應企業的技術實力、設備適應性與運營能力將得到極大增強。
仍使用的角度看，在線監測僅需要定期維護，而移動監測與實驗室監測均需要大量人力來實施監測，隨著監測任務的增加，成本將逐漸上升。仍產品使用的角度看，移動式監測法與在線監測法造假難度均較高，同時人工參與的環節少，實驗穩定性有保障。因此，在線監測是行業發展大趨勢。在一些重大的污染事件與環保抽查時，實驗室監測與移動監測法可起到良好輔助作用。
最后推薦兩款應用在水處理檢測的水質傳感器，由工采網從國外引進的水質PH傳感器 - S290C系列，水質PH傳感器PH3合1電極，包含PH測量電極，參比電極，和溫度補償探頭（ATC）。它的功能和3個分離的電極是一樣的。是一種創新的電極樣式，并使用簡單，滿足各種儀器使用。
展開 
《便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀（PID）技術要求及監測規范》正式發布并實施
2023年11月18日，由上海市環境監測中心、上海市計量測試技術研究院、上海大學以及中華環保聯合會VOCs污染防治專業委員會等國內近二十家權威科研院所、高等院校、行業協會和優秀的儀器廠商聯手起草制定的全國性團體標準《便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀（PID）技術要求及監測規范》（T/ACEF 096—2023）（以下簡稱《標準》）已在全國團體標準信息平臺上正式發布并實施。
《標準》的意義
本標準的發布和實施標志著我國便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀（PID）進入有標可依的新階段，填補了行業標準的空白。有利于推動便攜式監測儀器行業的健康有序發展，以豐富揮發性有機物快速檢測的技術手段，支撐監測執法聯動等，有助于培育具有市場競爭力、國際影響力的儀器品牌發揮積極作用。
本標準的先進性體現在針對市場上便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀（PID）品牌眾多、技術水平層次不齊、缺乏統一質量控制要求的局面，在大量實驗數據的基礎上，兼顧技術現狀和發展趨勢，規定了可行的設備性能指標及測試方法、質控要求等。
《標準》規定了
本文件規定了便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀的結構組成、技術要求、檢測方法、質量保證和質量控制、注意事項等。
本文件適用于基于光離子化檢測器技術的便攜式揮發性有機物檢測儀開展環境空氣中揮發性有機物的檢測，也適用于常溫低濕度廢氣中揮發性有機物的檢測。
標準來源：https://www.ttbz.org.cn/Pdfs/Index/?ftype=st&pms=94475
關于PID光離子化氣體傳感器
光離子化氣體傳感器（Photo Ionization Detector）由紫外光源和氣室構成。
展開 結構變形監測與三維實時渲染技術
綜合來看，未來一定是要有自己的采集模塊、渲染模塊、求解器模塊，以提升結構試驗的整體水平。
我們團隊的技術基礎
本團隊長期從事結構試驗、復合材料力學、CAE仿真、人工智能、工業軟件（含工業軟件）開發，能夠獨立完成數據采集、數據庫、有限元求解器、材料本構、圖像識別、軟件平臺的開發。
碎屑物沖擊時擋板結構的支護性能模擬
無擋板
側面：
正面：
方形擋板
側面：
正面：
三角形擋板
側面：
正面：
通過上面的動圖可以非常明顯的感覺到擋板結構對后一段的碎屑物有非常突出的支護性能。
這里看一下運行到5s的時候的力鏈圖：
無擋板：
這里可以明顯的看出，前緣的碎屑物和后緣有力學上的不連續性。
方形擋板：
三角形擋板：
可以看到擋板間形成的土拱有效的抵抗了后緣碎屑物的沖擊。
這里再看一下沖擊力的大小，下圖為三角形擋板支護時的沖擊力，由于初始的顆粒沒有阻礙，所以初期會有很多顆粒以比較大的速度沖擊頂板上，導致初期有比較大的波動。這里用FFT每50點進行平滑處理，處理后的為紅色線。
因為數據量比較大，origin沒抗住，這里用excel簡單畫了一下：
可以看出擋板結構對碎屑流有比較好的支護性能，方形擋板略優于三角形，但是三角形耗材少，具體工程指導得按實際來。
展開 海洋結構物設計水深相關概念
在海洋結構物設計中，水深是最基本的環境要素之一，在一定程度上決定著結構物的分類及相應的設計方法。
海洋結構物所在海域水深一般由工程地質勘察單位提供。水深通常是相對于某個基準面的數值，API RP2 MET（2014）規范取平均海平面(M.S.L, mean sea level)或最低天文潮（LAT, lowest astronomical tide）為基準面。之所以選擇基準面，是由于長周期的潮汐現象會帶來海面水位的升降變化，由此會引起不同時刻測量同一點的水深是不相同的，從而影響海洋工程結構物，特別是近岸結構物的設計。
平均海平面，是在一定時間間隔內對海面觀測潮位高度取的平均值，可看作是消除了海洋各種隨機振動和各種周期性波動后得到的理想海面。平均海平面可通過設置驗潮站，對該處水位進行長期的連續觀測記錄后計算得到。由于平均海平面隨時間和地點會發生變化，無法全球統一，因此各個國家通過選擇適合本國國情的驗潮站，用長期驗潮資料確定一個作為自己國家零高程面的平均海平面。1987年5月起，我國開始采用“1985國家高程基準”作為大地高度的起算面，其平均海平面系以青島驗潮站在1952-1979年期間的驗潮觀測記錄數據作為依據計算確定的黃海平均海平面。
在水深測量或編制海圖時，通常采用低于平均海平面的一個面作為海圖深度基準面。海圖是供航海使用的一種專用地圖，在海圖上比較詳細地標繪注有各種與航海有關的材料，如海岸、港灣的形狀，島嶼、障礙物、礁石、淺灘的位置，助航標志的位置等。海圖水深基準面，即海圖及各種水深資料所載水深的起算面，又叫深度基準面。我國1956年以后采用理論深度基準面，即理論上的最低低潮位作為深度基準面，這樣海圖上標注的一般比實際水深小，實際水深等于海圖水深加潮高，有利于保證船舶航行安全。
展開 光纖應變傳感器在土木工程結構監測中的應用解決方案
其基本原理和應用特點是在土木工程結構中(或在其表面)埋入(或粘貼)光纖傳感器,通過分析光的傳輸特性,如光強、相位和波長等,就可獲得光纖周圍材料的應力、壓強、電場、磁場密度溫度、化學成分、x射線和V射線等量的變化,從而實現對土木工程結構的健康狀態參數和安全可靠性進行實時、在線動態監測與控制,為人工智能和神經網絡技術在土木工程中的應用奠定了堅實的物質基礎。
光纖傳感技術之所以適用于土木工程,主要是基于它與傳統的電測傳感器相比,具有如下的優越性能耐腐蝕、耐久性好;體積小、重量輕、結構簡單，埋入土木工程結構對基體材料幾乎沒有影響;能避免電磁場的干擾,電絕緣性好;信號可多路傳輸,便于與計算機連接,易于實現分布式測量;單位長度上信號衰減小,傳輸距離可以很長;靈敏度與精度高;頻帶寬;信噪比高等。工采網提供的加拿大FISO 光纖應變傳感器 光纖傳感器 - SFO-W主要針對土木工程應用，如水壩、橋梁、隧道和其他結構的監控。
如今，制造商、土木建筑設計者和研發工程師們可能需要通過監控土木結構的性能來改善結構技術。在一段時間內監控特定的性能將幫助提高結構的安全性和耐久性。通過合理地在結構中布局SFO-W光纖應變傳感器，用戶可以獲得傳感器提供的關于施工中和完工后的建筑物、橋梁、隧道襯砌及支承結構應變的精確改變信息。使用SFO-W光纖應變傳感器可以在最具挑戰的環境中對目標展開全面的應力/應變分析。
SFO-W光纖應變傳感器由一個焊在鋼片上直徑較小的不銹鋼管構成，適合點焊在不銹鋼表面。具備尺寸小、精度高、不受EMI/RFI干擾、耐腐蝕和耐高溫的特點。另一方面SFO-W光纖應變傳感器的具備滿量程0.01%的靈敏度和精度，同時它的測量上限達2000 μ 。此傳感器主要基于突破光纖傳感的獨特光纖應變傳感器技術。
展開 CEL方法結構物入水 ￥200
<p>基于CEL方法建立了結構物入水模型，對比試驗數據，對結構物受力濾波處理，與試驗數據有良好的一致性。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/cb76dea73e4c4afc80fee7c7818e6bbb.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/cb76dea73e4c4afc80fee7c7818e6bbb.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/cb76dea73e4c4afc80fee7c7818e6bbb.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/cb76dea73e4c4afc80fee7c7818e6bbb.png?
展開 基于視覺傳感器網絡的結構健康監測新技術
在結構的健康監測應用中，結構的自振頻率和振型可以方便地從一個或多個鏡頭實測的位移計算得到。
視覺傳感系統的基本原理
傳感器系統通常包括一個或多個攝像機，長焦鏡頭和計算機，如果有在夜間進行監測的需求，就還需要安裝燈具器材。
詳細地，可把視覺傳感系統的組成分為以下幾個部分：
1.攝像機。攝像機通常安放在較遠的地方，因此需要使用長焦鏡頭。機身用三腳架固定，在無視線遮擋的遠處，且攝像機需要與進行圖像處理的計算機進行連接，攝像機的常用配件見下表：
2.標靶。標靶指的是用攝像機捕捉圖像用的參照物，可以在結構上設置一個或多個，任何結構物上的自然物體都可以當作標靶，但為了達到視覺識別精度的要求，需要在捕捉到的圖像中標靶與周圍環境有明顯的區分，對比度強烈。因此通常會安裝人造的，紋理清晰的黑白紋理板，如圖中的這種：
3.計算機與圖像處理軟件。如果使用的圖像軟件具有實時處理能力，這需要將計算機與攝像機相連，被量測的位移時變曲線就會在電腦屏幕中實時自動顯示，否則，圖像就會存儲在攝像機或電腦中以備以后處理，如下面的軟件界面：
圖像處理軟件需要實現幾個核心功能，包括：
利用模板匹配算法(template matching algorithm) ，與子像素技術結合，從圖像(尤其是動態圖像)中提取到與結構匹配的位移，從而實現對標靶目標的實時跟蹤。為了減少計算時間，可將每個視頻幀的某個預定區域(部分圖像)作為搜索目標，如圖：
坐標變換算法。
展開 
張工聊光纖 | 光纖傳感器和常規電阻應變片在結構監測上的對比
因此也可以使用布拉格光柵監測溫度，但是也就意味著一個應變傳感器配合一個溫度傳感器同時測量，可以對應變傳感器的溫度效應進行有效的補償。另外，布拉格光柵也可以用做測量其它物理量的傳感器，比如傾角、加速度、壓力等等。
接下來，我再介紹下基于布拉格光柵的光纖應變片，與電阻應變片相比的優點和適用環境：
長久的信號穩定性和系統壽命，即使在高振動載荷條件下，例如車流量很大的道路和橋梁，都不容易發生機械故障。
距離和線纜長度幾乎不會影響測量精度，因為光線系統的信號衰減很小，數據的完整性高，即使數據采集系統必須放置在距離傳感器幾公里以外的地方。光纖和銅線相比更細更輕，所以連接線纜的總體重量更小。
單根測量線纜可連接多個不同中心波長的傳感器，減少布線工作量。對電磁和射頻信號的抗干擾抵抗力強的特性，對于鐵路橋梁或隧道等強電磁場環境下的結構測量非常重要。
布拉格光柵傳感器技術特有的多路復用特性可以大幅度減少監測系統的線纜數量，從而確保對被測結構性能的影響。（多路復用技術是指在單根光纖上可以連接多個不同類型的傳感器，降低組網和安裝的復雜性。）
包含大量傳感器的陣列可以事先組裝好從而減小現場安裝的工作量，陣列可以容易地膠粘到被測物的表面、點焊到結構件或零部件上、或者預埋在混凝土中。
體積小、重量輕的特點使得布拉格光柵傳感器尤其適用于安裝空間受限或者是嵌入式安裝的場景，比如嵌入復合材料中。
展開 哥本哈根大學開發新的生物3D打印方法監測復雜的組織結構
由哥本哈根大學生物系教授領導的國際研究團隊開發了一種新的生物3D打印方法，用于監測復雜的組織結構。
教授與德國的同事一起，將氧敏感納米粒子用于凝膠材料，可用于復雜，生物膜和組織樣結構的3D打印。活細胞以及內置化學傳感器。
3D打印是一種廣泛的技術，用于生產塑料，金屬和其他非生物材料中的物體。同樣，活細胞可以用生物相容性凝膠材料（bioinks）進行3D打印，這種3D生物打印是一個快速發展的領域，例如在生物醫學研究中，干細胞以3D打印結構培養，模仿組織和骨骼的復雜結構。這種嘗試缺乏對生物打印結構中生長的細胞代謝活動的在線監測，目前，這種測量很大程度上依賴于破壞性采樣。目前開發的解決方案正在申請專利。
在水凝膠中含有綠藻（衣藻）的生物3D打印結構。圖片：Anja Lode，德累斯頓工業大學
該小組通過將發光氧敏感納米顆粒實施到印刷基質中來開發功能化生物鏈。當藍光激發納米粒子時，它們發出與局部氧氣濃度成比例的紅色發光 - 氧氣越多，紅色發光越少。可以用相機系統對生物打印的生物結構上的紅色發光和因此氧的分布進行成像。這允許氧氣分布和動力學的在線，非侵入性監測，其可以映射到3D生物打印構造中的細胞的生長和分布，而無需破壞性取樣。
重要的是納米粒子的添加不會改變生物聚合物的機械性能，例如在印刷過程中避免細胞應力和死亡。
最近發表的研究證明了如何校準和使用用傳感器納米顆粒功能化的bioinks，例如，用于監測具有一種或幾種細胞類型的生物打印結構中的藻類光合作用和呼吸作用以及干細胞呼吸。
這是3D生物打印的一個突破。
展開 使用Gaussian進行稀土金屬化合物結構優化
總的來說，使用Gaussian進行稀土金屬化合物結構優化時，主要會遇到l502報錯，SCF收斂失敗。判斷自旋多重度時需要更多的考慮，SCF收斂性更難，主要因為d軌道接近簡并，還容易收斂到不穩定的波函數。鑭系和錒系配合物的計算更復雜，因為f軌道的近簡并導致SCF比過渡金屬配合物更難收斂（除非使用大核贗勢，不再考慮f電子）。因此，檢查波函數穩定性非常重要，而且這些化合物通常有更高的配位數，結構也更復雜。
圖1 Tb(III)化合物結構
如圖1，Tb(III)化合物作為要計算的例子，在劍橋結構數據庫(CSD)里面導出該化合物晶體結構，即cif分子坐標。進行稀土化合物結構優化時，自旋多重度的設置非常重要！Tb稀土金屬的核外價電子結構為4f96s2。該配合物的自旋多重度取決于Tb(III)中心的8個4f電子的排布，可能為七重態、七重態、三重態或單重態。在進行幾何優化和振動分析時，我們采用大核贗勢進行計算，這樣4f電子被贗化處理。因此，Tb(III)中心的價電子僅包括占據5s和5p軌道的8個電子，而配體部分則為閉殼層結構。基于這一點，在計算時應假設配合物為單重態。
PBE0是一個非常值得優先選擇的交換-關聯泛函，已經在許多研究中用于鑭系配合物的計算。例如，2019年發表在《Inorg. Chem.》上的一篇文章（58, 411）中，研究者采用PBE0結合SDD贗勢對含Pr的體系進行了計算。因此筆者也推薦使用PBE0交換-關聯泛函進行稀土化合物的結構優化。
Gaussian軟件內置了五種Stuttgart贗勢用于Tb元素的計算，分別是ECP28MHF,ECP28MWB,ECP53MWB,ECP54MHF,ECP54MWB,ECP55MHF和ECP55MWB。
展開 國內在建最大博物館鋼結構主體封頂
鋼結構核心筒數量國內同類之最
為提高抗震等級，該博物館采用了鋼板剪力墻核心筒這種具有多道抗震防線的新型超高層結構體系。項目共采用了10個異性鋼板剪力墻核心筒，鋼板剪力墻主用鋼材厚度達40毫米，區域施工總面積達8000平方米，創下了國內博物館工程使用鋼板剪力墻組合結構核心筒數量之最。
此外，鄭州博物館項目首次應用BRB（屈曲約束支撐）和連梁阻尼器的主體結構減震技術，BRB達89根、連梁阻尼器332套，可以有效消減強力地震給主體結構帶來的損壞。項目抗震強度達一級，使用壽命超100年。
鄭州博物館新館項目投資額約15.1億元，總建筑面積14.5萬平方米。地下兩層，地上三層(局部五層)、建筑總高68米。文物展廳、學術報告廳、非遺展示區、公共服務空間、4D影院、觀眾互動體驗空間等用房組成。
來源：中建三局安裝
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