天津草青木秀电子技术有限公司

强地震发生时往往造成大量人员伤亡和巨额财产损失，强震监测预警、强地面运动特性和工程结构抗震特性研究及结构抗震设计至关重要。我单位自主研发的分布式建筑结构震动监测系统主要由高精度一体化强震仪、高精度倾角传感器、强震动监测数据服务器、强震动数据记录软件及振动事件分析软件组成。该高精度震动监测系统具有高灵敏度、低噪声、高保真度、宽动态范围、智能化程度高等特点，广泛应用于各种楼宇、大型桥梁等结构震动（振动）监测、水电工程及水库大坝安全强震监测、城市规划与建设、抗震设防等领域。

强震动监测系统组成

图1 高精度建筑结构震动监测系统

强震动监测系统特点

n 高分辨率、高精度、高集成度的一体化强震仪，系统可靠性高；

n 强震仪内置大容量存储卡，可连续存储数据长达1.5年以上（200Hz采样率）；

n 多台强震仪分布式架设，同步进行震动监测数据传输，数据实时性高；

n 多台强震仪的数据远程（云平台）实时采集、显示、存储和分析处理；

n 支持多种通信协议，可根据用户需求进行协议定制，支持TCP/IP、云平台通信等；

n 震动监测系统所有仪器状态参数实时浏览、运行参数均可远程设置；

n 震动观测仪器、监测系统软件平台均自主研发，采用模块化设计、可扩展、使用简单；

n 震动监测数据采用双备份机制，稳定性好、可靠性高；

n 系统提供UPS备用电源，防止意外断电造成的数据丢失，设备坚固、可适应各种恶劣观测环境。

强震动监测系统应用范围

该强震动（振动）监测系统可广泛应用于建筑物震动（振动）监测、桥梁震动（振动）监测、大型景观平台震动（振动）监测、过江隧道震动（振动）监测、水电站工程及水库大坝安全强震监测、城市规划与建设、抗震设防等领域。

图2 大型楼宇震动监测

一体化强震仪（数字化力平衡加速度传感器）介绍

内置力平衡加速度传感器的主要技术指标：

1 灵敏度为：2.5V/g（也可根据客户需求调整），差动输出或单端对地输出;

2 测量范围： ±2.5g或 ±3g;

3 频响范围：0~100Hz(±3dB)（可定制高0-200Hz）;

4 动态范围：130dB（时域计算）;

            140dB（频域计算）;

5 线性度：优于1%；

6 噪声均方根值：0.5× 10^-6g_n(典型值)；

7 阻 尼 常 数：0.7；

8 横向灵敏度比：<1%；

9 零位漂移：500μgn/℃(典型值)；

10封装：三分量力平衡加速度传感器，两个水平向、一个垂直向；

11 工作环境：温度-20℃—60℃，相对湿度10%—98%。

内置高精度记录器主要技术指标：

1 电压测量范围：±20V、±10V、±5V、±2.5V、±1.25V五个量程；

2 信号类型：差动输入；

3 测量通道：三通道同步采样；

4 模数转换器：32位；

5 噪声均方根值：≦0.46（±2.5V量程）；

6 动态范围：135dB（时域计算）；

            145dB（频域计算）；

7 数字滤波器：线性滤波,滤波深度可设；

8 采样率：1、5、10、50、100、200、400、1200Hz可选；

9 存储模式：连续记录、触发记录两种可选；

10 触发记录：支持短长差、短长比两种模式；

             每通道触发值、权重（票数）均可单独设置，每通道触发特征函数可选，总触发权重可设置；

11 通信接口：有线网络（将支持WiFi、LoRa通信模式）；

12时钟系统：两种时钟，分别为高精度压控晶振、GPS/BDS时钟；两种时钟程控可选，可校时，无GPS/BDS信号传感器仍可正常工作；

13 外置GPS/BDS天线；

14 存储介质为128G的SD卡，支持大容量连续数据存储(200Hz采样连续存储可达到1年以上)；

一体化强震仪整机：

1连接端口：电源接口、网络接口（100M）；

2数据传输：支持实时数据流（时延、实时显示震动波形大值、小值、峰峰值、噪声均方根值等相关信息），支持历史记录传输，支持触发记录传输、支持断点自动续传、支持多点并发传输；

3组网方式：支持路由器组网、外置3G/4G/5G模块组网、云平台组网；

4远程监控：参数设置、状态监控、重启采集等；

5电源：DC12V （9-16V宽范围输入）或 AC220V供电；

6功耗：正常工作功耗约3.3W；

7体积：整机13cm*10cm（含调零脚及航空插头高度约14cm）；

8 重量：1.33kg；

强震动监测系统软件平台

软件界面

实时观测波形显示

数据入库管理

一个结构观测系统每日自动生成一个数据库文件，库文件名称可定义，见下图左侧列表红色框中库文件名称，包含用户自定义部分+日期部分（格式“年月日”）。

下图中右侧列表中显示的为单日数据库中每个仪器通道数据信息，此处展示的仪器为四台三通道强震仪数据，共计12通道数据。

数据提取

一个结构观测系统数据库中数据支持快捷数据提取操作，用户可通过设置提取通道、提取时间段值实现批量观测数据快速转换，即从数据库文件自动转存成多个单独通道的文本数据文件。