发布时间：2023-10-12 17:41:42
绪论：一篇引人入胜的生命健康监测，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：
1、引言
随着国民经济的发展，我国桥梁建设理念逐步从“重建轻养”转向“全寿命管养”。桥梁的服役期几乎占据了桥梁整个生命期，关注桥梁服役期的状态，确保桥梁时刻处于良好的服役状态对保证人民生命财产安全具有重要意义。本文以某大跨钢筋混凝土拱桥为研究对象，对其健康监测系统的设计进行研究，对同类型桥梁具有借鉴意义。
2、桥梁概况
某钢筋混凝土拱桥全长493.14m。桥孔布置：9×20m+220m+4×20m，桥面宽度为：2×(净11+2×0.5m墙式护栏)。主孔为等截面悬链箱形无铰拱，截面为三室箱，拱轴系数m=1.543，净跨径L=220m，净矢高f=40m，矢跨比f/L=1/5.5，拱上建筑为13×17.5m预应力混凝土空心板桥面连续及双柱式排架立柱，柱间设横向联系，引桥为预应力混凝土空心板，桥面连续，下部为双柱式墩台，基础为钻孔灌注嵌岩桩。设计荷载为：汽—超20、挂—120。设计洪水频率：1/300；地震烈度：6度区，按7度设防。全桥结构形式如图1所示。
图1 桥型布置图
3、健康监测系统设计
3.1 健康监测系统定位
常见的桥梁健康监测系统的布置主要可分为这几个等级，分别为：全面的在线、实时健康监测系统；在线与离线相结合的健康监测系统；专项在线、实时健康监测系统。
等级一：全面的在线、实时健康监测系统
参考国际标准，系统地针对桥梁进行了监测，传感器系统布设全面，测点较多，系统功能强、可靠性高，采用目前国际上最先进的、成熟的传感器和设备，确保监测系统的先进性、耐久性，但费用相对较高。
等级二：在线与离线相结合的健康监测系统
采用在线与离线相结合的健康监测系统具有测点数量布设适中，系统可靠性较高，采用目前国内外先进的、成熟的传感器和设备，确保监测系统的先进性、耐久性，工程费用适中。
等级三：专项在线、实时健康监测系统
该等级的健康监测系统其传感系统布设精简，选取部分关键内容进行监测，测点布设较少，采用目前国内生产技术较好、性价比较高的传感器和设备，未来维护更换方便，不包含人工巡检系统，工程费用较低。
等级四：离线健康监测系统
第四等级系统多适用于中小跨径桥梁，或在经费不足的情况下选用，一般是每隔一定的时间到现场对桥梁的响应进行检测，再根据检测结果对结构进行评估，提出养护管理建议等。
对于该大桥，桥梁结构形式复杂，结构重要性程度高，但等级一的健康监测系统成本过高，因此采用等级二：在线与离线相结合的形式是比较适合本桥的。以下就本桥在线与离线相结合的健康监测系统设计进行研究。
3.2 健康监测测试项目
基于二等健康监测系统，该桥监测内容及测点布设情况如表1、表2所示。
表1监测项目和测点布设一览表（基本配置）
表2主要测点布设示意图
3.3 数据传输系统设计
数据传输是桥梁监控监测系统的重要组成部分，数据传输采用有线与无线传输相结合的方式：现场组网采用有线连接；现场测试数据通过远程数传仪传至远程控制中心，整个网络传输系统如图2所示。
图2 健康监测数据传输系统
3.4 健康监测软件界面设计
桥梁健康监测离不开监测软件的开发，健康监测的软件系统需具有：数据显示、数据查询、结构预警以及出具监测报表等功能。健康监测工作主界面如图3、图4所示。
图3健康监测系统基本设置界面图4 健康监测系统监测设置界面
4、结语
本文针对某钢筋混凝土拱桥进行了健康监测系统设计，就健康监测的等级选择、测试内容、测点布置及数据传输和健康监测软件界面设计等方面进行了论述，在大跨钢筋混凝土拱桥健康监测方面做了有益探索。
2人权与生态法治
由于法律是最高社会规范，是其他社会规范的基础，是维护社会秩序的基本文件，是保障社会有序、维护社会公平的最根本措施。人是社会的基础，人权又是保障人的基本生存所必需的权利。因此，所有法律活动，首先要保障人权，任何社会活动不得侵犯人权（人权至上定律），也即人权至上。在环境问题日益突出的今天，要实现生态法治，首先要把生态法治提高到人权保护的高度，把保障公民健康权、公民生态权的理念作为生态法治的理论基础，融入生态法律建设中。
3进行罪因溯源是我国生态法治的关键
目前，我国生态法治的根本障碍是忽视了健康权、生态权，没有对生态违法进行罪因溯源：一是在司法实践上，对生态违法惩治力度偏小，犯罪成本小。二是没有溯源研发者，以致于在暴利的诱惑之下，将所掌握的专业知识技能转换成犯罪技术方法。三是监管者缺位，为了GDP，对辖区内生态违法熟视无睹，甚至间接参与。四是在立法上违背罪刑相当原则。生态违法犯罪，比投毒罪的犯罪动机与行为更加恶劣，投毒者只是为了泄私愤向被害者投毒，而生态违法者是为牟取暴利向公众投毒；比投毒罪影响范围更广，投毒罪只涉及少数受害者，而生态违法的受害者涉及整个区域甚至全世界；比投毒罪危害程度大，危害持续时间长，投毒罪只影响事件发生的一段时间，而由于生态违法犯罪手段隐蔽，再加上监管者可能的袒护，发现困难，等发现时危害时间已经很长，危害程度已经十分严重，治理起来十分困难，需要长达几年、几十年，甚至几百年。因此，我国生态法律建设的关键，是要将罪因溯源理论与方法应用于生态立法与司法。
近年来建筑物不断被破坏，除了火灾、地震，人类的粗制滥造等结构性健康问题也是其元凶之一，如2008年汶川地震、2010年玉树地震、中央电视台电视文化中心发生火灾、上海“楼倒倒”等事件都是我们所了解的。建筑物的健康问题给人类施加了巨大的精神压力，甚至能影响到生命健康安全。楼房因为健康问题发生灾难的事件屡见不鲜，给人们造成了巨大的恐慌，影响了人们的幸福生活。因此，为高层楼宇做一套健康监测系统势在必行，以减少不必要灾难的发生，减少国家的建筑损失，保障人民生命财产安全不再受到威胁。
1、高层建筑健康监测
众所周知，物联网技术是当今社会信息技术的重要组成部分。物联网，顾名思义就是物物相连的网络，是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，是互联网的延伸。物联网技术的载体是无线传感设备、无线射频电子标签、处理器等，依据是一定的传输协议和云计算技术，传输方式分为有线形式和无线形式，最终的实现结果是根据现实生活中各种各样的物品与互联网相互连接，实现先进的智能化监测、识别、通信、定位、跟踪、管理、监控等功能。物联网技术应用到楼宇中是现在的热门话题，这也是随着社会发展的必然趋势，因为人们对生活质量的要求不断提高，对住房安全问题也越来越重视，健康安全的住所已是人们的必需，带有物联网结构安全监测系统的楼宇也就成为了人们生命财产安全的保障。物联网结构安全监测系统在时间上不能再耽搁，应该尽早着手进行研究，以便及早对楼宇健康和一切安全隐患进行实时监测，真正做到让建筑业“健康”成长。
结构健康监测系统是最近几年研究出来的一种新无损检测技术，它根据结构改变部位传输的数据对工程结构进行监测识别，包括材料特性的改变、结构体系临界条件的变化以及结构的老化等，工程结构的改变会影响结构的可靠性。结构的健康监测是根据传感器对结构信息实时收集来的数据判断结构的健康状况。对结构长期进行监测可判断其是否能够继续完成它的“使命”。
结构监测系统检测的项目主要包括应力性监测、倾斜度监测、温湿度监测和烟雾浓度监测四个监测项目。
应力性监测主要针对的是主要受力较大的结构部位，应力是指由于受力而产生的形变，如果结构不足以支撑荷载而产生过大形变便是潜在的危险。因为近些年地震频发以及“豆腐渣”工程逐渐增多，应力性监测便显得尤其重要。建筑物的倾斜度通常是因为受到了较大的风荷载和地震荷载，但是也不排除盲目施工的楼宇等原因。倾斜度的监测主要是监测建筑的倾斜角，检查监测结果是否在安全倾斜范围的标准值内，得出的结果反映给健康评估系统，然后做出楼宇健康评定等级，工作人员根据所评定的等级来采取相应措施。近些年来火灾频发，对室内温湿度的检测必不可少。室内温湿度监测可以准确的显示出建筑物内的环境环境状况，对预防火灾的发生有重大作用，把监测楼建筑内温湿度的结果与温湿度标准值进行比对，然后评定结果传给健康评估系统，做出评定。烟雾浓度监测与室内温湿度检测有相似地方，烟雾浓度监测主要是对发生火灾后对室内烟雾和可燃性气体进行实时监测，然后做出评定，以便疏散处于危险的人员。选择合理的监测系统来有效的监测建筑当时的工作状态，如果选择不合理反而会造成资源的浪费。
2、传感器系统及其优化布置
健康监测系统包括传感器系统、数据采集系统、数据处理和分析系统、监控中心、数据管理系统和健康评估系统。
传感器系统除与物联网健康监测系统构架的第一层，是最基础的设备，所以要合理的采用传感器的种类和数量。
传感器系统是相当于监测系统的经络，由各种测试结构特征和周围环境的传感器组成的，可以监测到荷载（地震荷载，风荷载等）、结构的动力静力特性、结构相应（位移等）和温度等变化。传感器系统将收集到的周围环境的变化传递给数据采集系统，然后数据采集系统把这些变化以数据的形式传递给数据处理和分析系统，然后对数据进行分析，这些变化是否会对建筑物有所损害，最后把分析的结果传递给数据管理系统，得出的结果反映给健康评估系统。如果系统显示建筑安全，监测系统直接进入下一次的监测，否则将会发出危险警报信号，提示人们危险的到来，如果发出的信号是有安全隐患，那么就需要工作人员定对隐患进行评定以此来消除隐患，结构检测系统以此种方式来预防灾难的发生。
传感器从根本上讲就是一种换能元件，它把监测到的信息转换为信号传递给下一层，所以要正确合理传感器，防止传感器应用于不适应其本身功能的环境，浪费不必要的资源。传感器有振弦传感器和光纤光栅传感器。
在结构健康观测中只是传感器的种类数量选对了并不能够准确检测出“病症”，还需要选择正确的位置来布置传感器即传感器的优化布置，传感器布置到位才能有效地监测环境的改变，增强监测可靠性。对于高层建筑为了保证获取足够的数据，所以在实际监测中要布置多个测点。传感器的优化布置原则主要包括识别误差最小准则、基于能量的准则、可控度/可观度准则、插值拟合准则、模型缩减准则等。
传感器是活的结构变化信息的中介，因为传感器选择合理、布置合理能够准确获得结构变化的数据，这样可以根据获得的数据来判断结构的安全性，这样可以根据数据来判断结构的安全性和面对灾难采取正确的措施。
国内外建筑发展及健康状况现状
二十一世纪以来，无论是国内还是国外房地产业发展达到了空前的高度，所以监测建筑的“健康”有着重要的价值与意义，结构健康监测这项研究得到了技术人员的高度关注。许多业内外专家已经对建筑的健康状况做过综合评估，其中就包括建筑的应力性、倾斜度、
温湿度、烟雾浓度等方面的健康状况，他们研究的内容大部分来源于工程实践，研究取得进展反过来应用于实践，如此反复，才取得了相当好的效果。
几年来，国外建筑呈现高速发展态势，根据调查显示单单是建筑面积就占了地球土地的一半，随着国外各个国家经济的发展，他们对住房住房条件不断提高，建筑规模也不断扩大，但是任何事物都是有它的两面性的，这些国家建筑发展迅猛，与之一起来的是能源的不断消耗，出现了能源危机，对环境造成的污染更是危害了人民的健康。值得思考的是，他们发展起来的建筑没有先进的健康监测系统作保障根本无法确保建筑的健康。
本文在建筑业大力发展的背景下，提出了利用物联网技术来监测楼宇“健康”问题，物联网技术能够能够从含有干扰和噪声的传感器数据中准确提取楼宇的实时信息以来判断建筑物是否存在安全隐患，以此最大化的保证人民的生命财产安全，相信随着社会的发展这一技术早晚会完全应用到建筑物中，以来保证建筑物的“健康”。
参考文献
[1] 孙鸿敏，李宏男.土木工程结构健康监测研究进展[J].防灾减灾工程学报，2013，（03）：92-94.
