3.2 监测系统、测点及设备规定

3.2.2  监测系统的采集功能一般由各种特定功能的传感器等监测设备完成，传输功能一般由有线或无线装置将采集的数据发送至接收端，控制功能包括查询监测数据或设置数据采集分析仪、查询监测系统工作状态，生成数据记录文件。预警功能指当监测值超出预警值时，系统能按照设定的程序进行预警。

3.2.3  干扰信号来源检查时应首先排除仪器内部等因素造成的干扰，然后检查导线仪器是否有输出信号。检查干扰信号时，可在现场进行信号测试，对存在的干扰信号进行时频分析，确定其特征参数，并根据干扰信号的特征参数对可能存在的干扰信号源进行检查。信号处理时可根据具体情况对受干扰信号选择数字滤波器进行滤波处理。

3.2.4  实时监测时，如结构卸载、滑移、顶推或顶升时的实时监测，监测数据需及时快速反映结构的状态，监测系统的采样频率应能满足使用要求，且监测系统中传感器的动态范围及监测系统对传感器数据的读取方式(串联或并联)应满足要求。

3.2.5  对监测对象的结构分析可采用理论计算与数值分析等多种方式。现场监测结果经常会受到多种不确定性因素的影响，如施工过程中的活荷载、地基沉降、日照对结构产生的不均匀温度作用、混凝土的收缩徐变、传感器量测值的漂移等，因此，监测过程中，当监测结果与理论分析结果之间存在不一致时，应首先分析并查明原因，再确定处理方案。必要时，应及时和设计单位沟通，共同商定解决方法。

3.2.6  监测测点的布置是捕捉监测对象有效信息的关键环节，测点要能反映监测对象的实际状态及变化趋势。在结合结构分析结果布置测点时，宜对结构的内力分布、变形和动力特性等作全面的分析，选择结构静动力反应及变形较大的部位，并结合现场实际情况确定测点位置；测点的数量既要考虑到监测系统的可靠性，又要考虑经济性。

3.2.7  监测设备的稳定性和耐久性应与监测期相适应，施工期间监测的设备选择宜兼顾使用期间监测的需求，监测设备的耐久性、稳定性以及造价宜与使用期间的监测统筹考虑。当监测设备使用寿命短于结构寿命，应及时更换。监测设备的稳定性不仅要求监测设备经过长期使用以后其工作特性能保持正常，还要求其对工作环境具有较强的适应能力和抗干扰能力。兼容性一般要求监测系统中所有设备的接口使用标准接口。

    监测设备的安装方式应避免预埋传感器及导线损伤，同时应避免结构出现不可恢复的永久性损伤；安装方式应牢固，其耐久性应能满足监测期内的使用要求。

3.2.8  不同的监测对象，如高层、高耸、大跨、桥梁等，不同的监测项目，如应变监测、变形监测等，不同的监测方法，如安装位置、采样频率、保护措施等，对传感器的要求也不同，因此监测传感器的选型需考虑监测对象、监测项目和监测方法等因素。选型中可参考下列指标：

    灵敏度：传感器应具有良好而稳定的灵敏度和信噪比。

    通频带：系统输出信号从最大值衰减3dB的信号频率为截止频率，上下截止频率之间的频带称为通频带。通频带应有足够宽的频率范围，足以覆盖被监测对象的振动频率。

    动态范围：指灵敏度随幅值的变化量不超出给定误差限的输入机械量的范围。幅值范围指在此范围内，输出电压和机械输入量成正比，所以也称为线性范围。动态范围一般不用绝对量数值表示，而用分贝做单位，这是因为被测量值变化幅度过大的缘故，以分贝级表示使用更方便一些。监测仪器设备应有足够大的动态范围，以满足最大和最小监测幅值的需要。

    量程：传感器的量程宜使被测量参数处在整个量程的80％～90％之内，且最大工作状态点不应超过满量程。

    线性度：传感器应具有良好而稳定的线性度，在对结构位移及应变等反应进行监测时宜满足较高的线性度要求。

    稳定性：传感器应具有良好的稳定性，具有较强的环境适应能力。

    供电方式：应根据实际情况和监测要求确定不同类型的传感器供电形式。

    寿命：应根据结构监测期选择满足使用年限的传感器，并充分考虑置换方案和时间。

    采样频率也是重要指标之一，通常情况下应根据监测参数和传感器类型选择适当的采样频率。对于静态信号，采样频率可设置低于1Hz；对于动态信号，采样频率宜为动态信号频率上限的5倍～10倍；此外，为进行数据间的相关性分析，一个监测系统应采用同类型传感器，各通道采样频率宜相同，或采用一定的倍频进行采集。监测系统的各组成部分应合理匹配，同时还应考虑传感器的动态特性，如传感器的传递函数和瞬态反应。