［摘要］隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和北斗技術(shù)的發(fā)展，利用高精度定位技術(shù)監(jiān)測(cè)建筑安全成為一個(gè)新的研究方向。本文就高精度定位技術(shù)在建筑安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析討論，為今后的研究提供一定借鑒。

［關(guān)鍵詞］高精度定位技術(shù)；建筑安全；監(jiān)測(cè)；位移

1建筑安全的重要性

經(jīng)過(guò)幾十年的中國(guó)城市化進(jìn)程，按照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期50年的規(guī)定，目前城市中已經(jīng)有一部分建筑進(jìn)入了壽命中期或已達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限。建筑物一旦達(dá)到使用年限，耐久性、可靠性、安全系數(shù)都在逐年下降，并且隨著高層建筑建筑、大體積建筑數(shù)量劇增，新建筑物可能造成原有建筑物不均勻沉降等不良影響。因此，對(duì)建筑物進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)與分析，建立一個(gè)理論充分、切合實(shí)際、規(guī)范可行的城鎮(zhèn)房屋建筑物安全評(píng)價(jià)與預(yù)警體系，是變事后管理為事前預(yù)警的良好做法。對(duì)建筑物安全有一個(gè)全面、客觀(guān)的評(píng)價(jià)，對(duì)今后其安全狀態(tài)有一個(gè)正確的估計(jì)，一方面人民的安全得到保障，另一方面相關(guān)責(zé)任方可以根據(jù)安全評(píng)價(jià)的結(jié)果對(duì)因設(shè)計(jì)、施工、以及使用不當(dāng)?shù)仍斐傻馁|(zhì)量安全問(wèn)題的房屋建筑物進(jìn)行及時(shí)的加固與維修，降低房屋建筑物破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

2高精度定位技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)和服務(wù)體系不斷成熟，同時(shí)推動(dòng)高精度GNSS行業(yè)迅速發(fā)展。自1994年以來(lái)，在經(jīng)歷了北斗一號(hào)和北斗二號(hào)兩個(gè)階段的研制之后，我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)不斷建立和完善，到2012年已經(jīng)完成對(duì)亞太大部分地區(qū)的覆蓋并正式提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。根據(jù)《國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，2020年我國(guó)高精度應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到215.30億元。未來(lái)，我國(guó)高精度GNSS行業(yè)將保持高速發(fā)展，2015-2020年的年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到24.90%。

3高精度定位技術(shù)在建筑安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

3.1高精度定位技術(shù)在既有建筑安全檢測(cè)中的應(yīng)用。建筑物在使用過(guò)程中，在風(fēng)荷載、地震荷載、自重等荷載以及地基土排水固結(jié)、相鄰基礎(chǔ)間距不合理等因素都會(huì)引起的建筑物一定的水平變形和豎向沉降。只要變形在一定的允許限度內(nèi)是屬于正常現(xiàn)象，不會(huì)對(duì)建筑物造成影響，但若超過(guò)規(guī)定的允許限度，就會(huì)影響建筑物的正常使用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危及建筑物的安全甚至造成建構(gòu)筑物的垮塌等嚴(yán)重安全事故，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以在建筑物使用周期中一定要進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)變形位移超過(guò)允許的最大變形位移及時(shí)加固建筑物。3.1.1建筑物水平位移監(jiān)測(cè)。根據(jù)建筑物形變產(chǎn)生的機(jī)理分析，在外在因素的影響下改變了結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，使得建筑物逐漸發(fā)生了傾斜、水平位移，這種變形是一個(gè)緩慢發(fā)展的過(guò)程，變形初期無(wú)法依靠人工觀(guān)察發(fā)現(xiàn)建筑物的形變，即使依靠傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備：經(jīng)緯儀，靜力水準(zhǔn)儀和位移計(jì)來(lái)測(cè)量建筑物的傾斜度，水平位移，不僅效率低而且誤差較大，很難做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)傳輸。基于北斗的高精度定位的建筑物形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為基礎(chǔ)的建筑變形物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)三維引擎建立建筑物的三維模型，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑物的位移。通過(guò)測(cè)量既有建筑物的水平位移，通過(guò)數(shù)據(jù)收集與分析，及時(shí)報(bào)告其變化量和趨勢(shì)分析，發(fā)出預(yù)警報(bào)告。3.1.2建筑物沉降位移監(jiān)測(cè)。建筑物的基礎(chǔ)埋置在地層中，地層環(huán)境具有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性，地下水位變化、流沙等因素會(huì)引起建筑物豎向位移，對(duì)建筑物造成破壞。借助高精度定位系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑物的位移變形速度、區(qū)域位移量。地質(zhì)沉降監(jiān)測(cè)要求定位精度非常高，一般采用雙頻高精度北斗衛(wèi)星接收機(jī)，能輸出偽距等信息，還可以輸出高精度定位解算需要的載波相位等數(shù)據(jù)，非常適合地質(zhì)沉降的高精度測(cè)量。3.2高精度定位技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用。盡管我國(guó)施工技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，但是技術(shù)方法仍不夠先進(jìn)高效。將高精度定位技術(shù)與運(yùn)輸設(shè)備、起吊設(shè)備、打樁設(shè)備結(jié)合，直接加速了施工的速率，提高了施工質(zhì)量。擺脫了過(guò)去依靠人工監(jiān)測(cè)的不智能、不靈活、效率低、失誤率高、施工安全事故的特點(diǎn)。

4高精度定位技術(shù)在建筑安全監(jiān)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)

目前，我國(guó)建筑安全監(jiān)測(cè)大部分還是使用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)手段，浪費(fèi)人力財(cái)力，并且精度不高。從人工手段轉(zhuǎn)向自動(dòng)化、高效化、智能化的高科技手段已是大勢(shì)所趨。北斗高精度定位系統(tǒng)擁有新興的空間定位技術(shù)相比于傳統(tǒng)技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在更高的自動(dòng)化程度，更準(zhǔn)確的高精度三維定位，不受氣候影響的24小時(shí)監(jiān)測(cè)并且可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，測(cè)點(diǎn)間無(wú)須通視。隨著國(guó)家對(duì)高精度定位的大力發(fā)展，該技術(shù)在建筑物變形監(jiān)測(cè)中也將得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。

5結(jié)語(yǔ)

盡管高精度定位系統(tǒng)與建筑安全監(jiān)測(cè)要結(jié)合起來(lái)一起工作還需要大量的實(shí)驗(yàn)研究以及工程實(shí)踐，但是隨著高精度定位技術(shù)的大力發(fā)展以及社會(huì)發(fā)展需要，兩者的結(jié)合一定是今后建筑安全監(jiān)測(cè)發(fā)展的重要目標(biāo)。利用更科學(xué)的方法使人民生活的更加安全，利用高精度的算法減少因人工監(jiān)測(cè)誤差導(dǎo)致的建筑物破壞，減少?lài)?guó)家經(jīng)濟(jì)損失，造福國(guó)家和人民。

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