北京冬奧會(huì)賽程過半，就已有13項(xiàng)奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄和2項(xiàng)世界紀(jì)錄被打破。尤其是在短道速滑、速度滑冰等項(xiàng)目的比賽中，多次打破奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄，各競賽場館場地一直保持著的良好狀態(tài)，為運(yùn)動(dòng)員展示最高水平提供了最佳平臺(tái)。北京冬奧會(huì)在場館建設(shè)中不僅在制冰技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，同時(shí)從籌辦開始，就將整個(gè)場館的 “健康”監(jiān)測(cè)也考慮其中。
國家速滑館“冰絲帶”建設(shè)時(shí)期（北京日?qǐng)?bào)）
超大跨度索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的“冰絲帶”是目前世界上跨度最大的單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)屋面體育館。其屋蓋結(jié)構(gòu)由49對(duì)承重索和30對(duì)穩(wěn)定索編織而成，長跨198米、短跨124米?？缍却?、鋼索多、內(nèi)力協(xié)調(diào)復(fù)雜，要求結(jié)構(gòu)必須實(shí)現(xiàn)高精度的建造。因此，在施工環(huán)節(jié)就采用了無線傳感技術(shù)，以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和力學(xué)分析，在建成后，也依舊開展結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)分析，測(cè)試點(diǎn)數(shù)多達(dá)千余個(gè)，對(duì)速滑館的應(yīng)力、位移、加速度、溫度、風(fēng)壓、索力六大類參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 通過對(duì)其“脈搏”與“心跳”的監(jiān)測(cè)，保證結(jié)構(gòu)的“健康”。
國家速滑館“冰絲帶”內(nèi)景。(新華社記者 程婷婷 攝)
“冰立方”則為“嬌氣”的冰壺運(yùn)動(dòng)提供了全套的結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包含加速傳感器、應(yīng)變傳感器、環(huán)境溫度傳感器等，不僅能監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的變形、震動(dòng)，還能監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和整體結(jié)構(gòu)傾角，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性和比賽舒適度進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，采用全面感知、智慧控制等手段，對(duì)冰面影響因素全過程監(jiān)控，第一時(shí)間掌握?qǐng)鲳^結(jié)構(gòu)變化情況。除此之外，冰壺賽場對(duì)溫度的要求非常嚴(yán)格，冰面溫度要求零下6℃，賽場冰層溫度將直接影響冰壺與冰的摩擦系數(shù)，從而影響比賽成績。為了實(shí)時(shí)感知場地溫度變化，冰壺賽道冰體內(nèi)，整體鋪設(shè)了光纖溫度傳感器，接入分布式光纖溫度監(jiān)測(cè)儀，對(duì)冰壺賽道的溫度進(jìn)行空間和時(shí)間上的連續(xù)監(jiān)測(cè)，保證精準(zhǔn)測(cè)溫，為場地維護(hù)提供數(shù)據(jù)參考。
不僅僅是在場館中，位于延慶小海坨山上的國家高山滑雪中心也配置了巖土構(gòu)筑物災(zāi)害早期識(shí)別及自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，采集振動(dòng)、傾斜、傾向等信息，把握巖土構(gòu)筑物動(dòng)態(tài)特征和發(fā)展的規(guī)律，通過動(dòng)力學(xué)指標(biāo)與運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析，確定巖土構(gòu)筑物的穩(wěn)定性狀態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行災(zāi)害失穩(wěn)早期預(yù)警判斷。
國家高山滑雪中心。 (中國網(wǎng)記者 董寧 攝影)
“無處不在的”傳感與建筑健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
冬奧場館的建設(shè)與運(yùn)維過程中，建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(SHM)的概念貫穿始終，場館的長期健康監(jiān)測(cè)受到了前所未有的重視。不僅僅是冬奧場館運(yùn)用了大量的傳感與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，近些年結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)在土木領(lǐng)域保障結(jié)構(gòu)安全方面有了更為廣泛的應(yīng)用，如中央電視臺(tái)新臺(tái)址、國家體育場等針對(duì)施工過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)；在國外，2005年建成的新伯爾尼萬克多夫球場，在新場館建設(shè)中就配備了SOFO標(biāo)準(zhǔn)傳感器和熱電偶，用于監(jiān)測(cè)混凝土凝固過程中的形變和收縮溫度，并用于收縮變形的長期評(píng)估。
安裝了SOFO標(biāo)準(zhǔn)傳感器（紅白色）
混凝土底板分兩個(gè)階段（30cm+30cm）澆筑，傳感器安裝在兩個(gè)設(shè)置層中，熱電偶識(shí)別熱致應(yīng)變
對(duì)于橋梁、大壩等線性分布的混凝土結(jié)構(gòu)研究、技術(shù)手段與相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也逐步成熟。在高層建筑監(jiān)測(cè)技術(shù)方面也有更多新技術(shù)應(yīng)用，如大理經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)26層建筑引進(jìn)了GeoSIG結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)（SHM）系統(tǒng)，基于強(qiáng)震儀組成的結(jié)構(gòu)臺(tái)陣，再加上應(yīng)變、位移、傾斜、環(huán)境等多種傳感器組成的一整套健康診斷系統(tǒng)。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)設(shè)備
通過上述介紹我們發(fā)現(xiàn)，在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中，常用的傳感器包括：加速傳感器、應(yīng)變傳感器、位移傳感器、振動(dòng)傳感器、地震監(jiān)測(cè)傳感器及其他結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
ARF-A-T 低量程3軸加速度傳感器
ARF-A-T加速度傳感器可同時(shí)測(cè)量X,Y,Z三軸方向的加速度，小型輕量并可以較少的相互干擾實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。
EM-5埋入式振弦應(yīng)變計(jì)
EM系列振弦應(yīng)變計(jì)埋入在混凝土結(jié)構(gòu)中，用于監(jiān)測(cè)應(yīng)變的變化,當(dāng)彈性模量已知時(shí)，可評(píng)估應(yīng)力變化。
JM系列振弦位移傳感器
JM系列振弦式位移傳感器（測(cè)縫計(jì)）用來測(cè)量結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)（混泥土，巖石，土體）中裂縫和接縫的相對(duì)移動(dòng)。
755&756系列微型高精度傾角傳感器
體積小、重量輕的755及756傳感器能夠直接安裝在關(guān)鍵監(jiān)測(cè)部位上，適合在空間有限條件下的精密測(cè)量和控制應(yīng)用。
MuST FBG 溫度計(jì)
電信號(hào)或振弦式溫度傳感器的光纖版本，完全無源，對(duì)環(huán)境引起的漂移具有固有的不敏感性。
DiTemp 光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
廣泛用于需要分布式溫度傳感的各種應(yīng)用中，如大型結(jié)構(gòu)的溫度場監(jiān)測(cè)，廢物處理場，油氣工業(yè)中的沿岸或離岸現(xiàn)場，水庫和出油管的熱點(diǎn)、冷點(diǎn)和滲漏監(jiān)測(cè)，房屋的安裝設(shè)計(jì)等等。
GeoSIG結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
主要采用單軸/雙軸/三軸加速度傳感器，配合布線及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的平移、扭轉(zhuǎn)、層間位移及反應(yīng)譜等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。能夠減少對(duì)既有建筑的影響，安裝簡單、布設(shè)方便。
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