DB36 T 1369-2020 塔架在线监测技术规程.pdf

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1、ICS 77.140 H 40 DB36 江 西 省 地 方 标 准 DB36/T 13782020 塔架在线监测技术规程 Technical specification for online monitoring of tower 2020 - 12 - 29发布 2021 - 07 - 01实施 江西省市场监督管理局 发布 DB36/T 13782020 I 目 次 前言. 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 在线监测条件的要求.2 4.1 一般规定.2 4.2 传感器要求.3 4.3 监测点布置要求.4 5 塔架在线监测项目.4 5.1 一般规定.4 5.2 在

2、线监测工作步骤.5 5.3 结构应变监测方法.5 5.4 结构变形监测方法.5 5.5 裂缝监测方法.6 5.6 振动监测方法.6 5.7 风致响应参数监测方法.6 5.8 温湿度监测方法.6 6 在线监测系统.6 6.1 一般规定.7 6.2 安装与调试.7 6.3 运行与管理.7 7 监测资料整编与分析.8 7.1 一般规定.8 7.2 监测资料整编.8 7.3 监测资料分析.8 7.4 监测预警.8 7.5 监测报告.9 7.6 归档.9 DB36/T 13782020 II 前 言 本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起 草。

3、请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由江西省钢结构标准化技术委员会提出并归口。 本文件起草单位：国家塔架质量监督检验中心、江西飞尚科技有限公司、东华理工大学。 本文件主要起草人：郭凯宁、彭自强、汪海峰、刘国勇、李栋伟、兰帮福、杨剑锋、王灏、张佳梦、 薛凯喜、梁海安。 DB36/T 13782020 1 塔架在线监测技术规程 1 范围 本文件规定了塔架在线监测条件的要求、在线监测项目、在线监测系统、监测资料整编与分析等要 求。 本文件适用于通信塔、广播电视塔、输电线路铁塔等多种结构形式的塔架。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用

4、而构成本文件必不可少的条款。其中注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 3797 电气控制设备 GB/T 4208 外壳防护等级（IP代码） GB 17618 信息技术设备 抗扰度 限值和测量方法 GB 50026 工程测量规范 GB 50135 高耸结构设计标准 GB 50174 数据中心设计规范 GB 50233 110kV750kV架空输电线路施工及验收规范 GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB/T 50344 建筑结构检测技术标准 GB 50982 建筑与桥梁结构监测技术规范 C

5、ECS 80 塔桅钢结构施工及验收文件 CECS 236 钢结构单管通信塔技术规程(附条文说明) DL/T 5445 电力工程施工测量技术规范 JGJ 8 建筑变形测量规范 YD/T 5131 移动通信工程钢塔桅结构设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 监测 monitoring measurements 采用仪器量测、现场巡查或远程视频监控等手段和方法，长期、连续地采集和收集反映塔架的安全 状况、变化特征及其发展趋势的信息，并进行分析、反馈的活动。 3.2 DB36/T 13782020 2 监测点 monitoring point 直接或间接设置在被监测对象上能反

6、映其变化特征的观测点。 3.3 在线监测 online monitoring 应用现代电子、信息、通信及计算技术，实现数据实时采集、传输、分析、管理的监测技术。 3.4 风致响应 wind-induced response 在外界风压、风速、风向等因素影响下导致结构产生的影响等现象。 3.5 结构应变 structural strain 塔架结构受到外力和温度场等因素作用下物体局部的相对变形。 3.6 监测系统 monitoring system 由监测设备组成实现一定监测功能的软件及硬件集成。 3.7 监测设备 monitoring equipment 监测系统中，传感器、采集仪等硬件的统称

7、。 3.8 传感器transducer / sensor 将特定的被测量信息（包括环境变化、结构应变、结构变形、结构振动等）按一定的规律转换成某 种可用信号输出的器件或装置。 3.9 预警 warning 在结构潜在危险发生之前，根据结构监测数据和评估结果，向相关部门发出警戒信号的过程。 3.10 预警点阈值 warning threshold 结构监测中，触发结构监测系统发出预警信号所需的监测指标控制值。 4 在线监测条件的要求 4.1 一般规定 4.1.1 在线监测项目实施的同时，应结合人工监测和维护，确保在线监测设备处于正常工作状态，监 测数据达到监测精度要求。 4.1.2 监测精度应根

8、据工程监测项目控制值的大小、监测对象的受力或变形特征分析的要求、监测预 警点阈值的要求等综合确定。 DB36/T 13782020 3 4.1.3 在线监测项目应结合塔架结构形式、承受作用等因素，抓住关键部位，形成有效、完整的监测 系统。 4.1.4 投入使用的监测仪器、设备应符合下列规定： a) 监测仪器、设备应满足监测项目要求的精度和量程，应保证传输通信的稳定性和可靠性，宜根 据现场环境条件选择可靠的通讯方式； b) 监测仪器、设备应在厂家给定的作业条件下使用，有关安装、操作及维护应符合仪器设备使用 手册要求； c) 监测仪器、设备正常工作前应进行校准、调试，监测过程中应定期进行监测仪器的

9、校准，设备 的维护、保养； d) 监测仪器、设备的外壳防护等级、材料和部件的强度应符合GB/T 3797、GB/T 4208的有关规 定； e) 监测仪器、设备应具备掉电保护功能，在外部电源突然中断时，应能保证已有监测数据不丢失。 4.1.5 监测设备供电系统应安全可靠，当无法采用市电供电时，室外安装的监测设备宜采用相适应的 方式满足供电。 4.1.6 监测全过程应做好监测设施的保护工作，设备保护装置，做好保护标识，监测点受破坏应及时 恢复或采取补救措施。 4.2 传感器要求 4.2.1 传感器的选择应综合考虑被测结构的物理量性质、安装环境、测试环境等因素，具体包括测量 类型、分辨率、测量范围

10、、测试周期、测试环境、安装环境以及资金投入等进行合理选择。 4.2.2 传感器应技术成熟、性能先进，耐久性和抗干扰能力强，应易安装，便于维护和更换。 4.2.3 对传感器采集的数据应进行降噪处理，剔除由监测系统自身引起的异常数据。 4.2.4 监测设备的选用应结合项目要求合理确定，监测设备基本技术要求见表1。 表1 监测设备基本技术要求 序号 设备名称 基本技术要求 1 应变计 测量范围：3000 精度：1 工作温度范围：（-2070） 测温精度： 0.5 2 倾角传感器 测量范围：30 精度： 0.01 工作温度范围：（-2570） 3 裂缝计 量程：（010）mm/（025）mm 分辨率：

11、0.01mm 工作温度范围：（-2570） 4 加速度计 测量范围：2g 灵敏度：1.25V/g 带宽：（0.150）Hz 工作温度范围：（-2070） DB36/T 13782020 4 表1 监测设备基本技术要求（续） 序号 设备名称 基本技术要求 5 风压计 测量范围：（-5005000）Pa 测量精度：0.2%FS 6 风速风向仪 风速测量范围：（030）m/s 风速测量误差：(0.3+0.03V)m/s 风向测量范围：（0360） 风向测量误差：3 启动风速：0.5m/s 7 温湿度传感器 测湿精度：2.0%RH 测湿范围：（0100）%RH 测温精度：0.3 测温范围：（-4012

12、5） 4.3 监测点布置要求 4.3.1 塔架监测点的布置应最大程度的反映监测对象的实际状态及其变化趋势，应布置在结构受力变 形最不利处或构件已损伤处。 4.3.2 塔架监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作，并尽量减少对施工作业的不利影响。 4.3.3 在监测对象内力和变形变化大的代表性部位，监测点应适当加密。 4.3.4 应利用结构对称性原则，优化监测点数量。 4.3.5 变形监测点宜布置于结构关键特征部位，以反映结构整体变形特征的部位。 4.3.6 应在倾斜较显著的位置，布置倾斜监测点监测倾斜变化情况，并能与其他位移监测结果相互印 证。 4.3.7 动态响应监测点宜选在工程结构振动敏感处

13、，沿塔架的高度方向布置，以监测结构振幅和阻尼 比。当进行动力特性监测时，振动监测点宜布置在振型关键点，也可对结构局部增加测点。 4.3.8 风致响应参数监测点宜沿塔架高度方向布置，宜安装在塔架结构顶部或满足监测塔架自由场风 压、风速、风向的部位。 5 塔架在线监测项目 5.1 一般规定 5.1.1 实施塔架在线监测工作前，监测单位应编制在线监测技术方案。 5.1.2 在线监测技术方案的编制，应根据塔架特点，采用合理的技术手段，监测结果满足精度要求， 并保证监测结果的可靠性。在线监测技术方案应包括下列内容： a) 监测目的； b) 编制依据； c) 工程概况； d) 塔架场地工程条件及周边环境状

14、况； e) 监测对象及项目； DB36/T 13782020 5 f) 监测方法和精度等级，监测点布置； g) 监测人员配备和使用的主要仪器设备； h) 监测周期和监测频率； i) 人工比测方案； j) 监测数据采集、处理、分析与信息反馈； k) 监测报警及异常情况下的监测措施； l) 监测作业安全及其他管理制度。 5.1.3 在线监测初始值的采集，应在在线监测系统经过调试且运行稳定后进行，同时应定期进行人工 监测数据比测。 5.1.4 监测单位应及时处理、分析监测数据，并将监测结果和评价及时向委托方及相关单位作信息反 馈，当监测数据达到预警点阈值时应立即通报委托方及相关单位。 5.1.5 对

15、于出现下列情况之一时，应按本文件的要求对塔架进行监测： a) 高度不低于100米的塔架； b) 分布在偏远山区，较难实施人工监测的塔架； c) 分布在人流密集的塔架； d) 拟对塔架进行较大规模维修或其他形式结构改造； e) 塔架本身出现明显的结构功能退化现象或有明显的变形； f) 塔架受到灾害、事故等作用影响，并产生明显损伤； g) 存量塔架使用年限达8年以上； h) 在存量塔架附近进行有关活动而可能对结构产生损伤。 5.2 在线监测工作步骤 在线监测工作应按以下步骤进行： a) 根据委托方的需求，获取塔架所处地理位置、环境条件、供电方式、设计图纸、历年检测及维 护等相关资料； b) 现场勘

16、察，结合塔架设计图纸三维建模，选择监测项目、监测设备、监测点布设位置等，制定 在线监测技术方案； c) 依据在线监测技术方案的要求采用相应的监测设备并校验、现场安装调试，建立监测系统； d) 监测系统调试稳定后采集监测数据，并人工比对数据； e) 数据分析，判断塔架结构运行状态是否符合要求，当监测数据达到预警值时应采取措施； f) 监测资料整编，编制监测报告； g) 监测报告归档； h) 定期对监测系统维护。 5.3 结构应变监测方法 5.3.1 结构应变监测主要包括塔架重要受力构件及关键受力部位监测等。 5.3.2 结构应变监测方法按GB 50982有关规定执行。 5.3.3 监测设备：宜选

17、用电阻应变计、振弦式应变计、光纤类应变计等。 5.3.4 量程宜与量测的范围相适应，应变计量测的精度不宜低于满量程的0.5%，监测值宜控制为满量 程的（3080）%。 5.3.5 结构应变监测应考虑温度变化等因素的影响，应变计应具备温度补偿功能。 5.3.6 应变计宜布置在结构上应力最大的部位。 DB36/T 13782020 6 5.3.7 应变监测与变形监测宜采用同步实时监测。 5.4 结构变形监测方法 5.4.1 结构变形监测主要包括水平位移监测、垂直位移监测、三维位移监测等。 5.4.2 结构变形监测方法按GB 50026、GB 50982、DL/T 5445、JGJ 8等有关规定执行

18、。 5.4.3 监测设备：宜选用倾角传感器、自动全站仪等。 5.4.4 结构变形监测除反映结构几何构形变化外，宜反映结构变形与外部作用的关系，以及结构空间 位置随时间的变化规律。 5.4.5 结构变形监测应考虑温度变化等因素的影响，监测设备应具备温度补偿功能。 5.4.6 当采用人工监测数据比对时，变形监测应建立基准网，采用的平面坐标系统和高程坐标系统宜 与施工采用的系统一致。局部相对变形测量可不建立基准网，但应考虑结构整体变形对监测结果的影响。 5.4.7 当监测项目包括水平位移与垂直位移时，两者监测频次宜一致；首次监测应选择两次独立量测 的平均值作为变形量测的初始值；当监测值达到系统设定的

19、预警点阈值或发生异常变形时应增加监测频 次。 5.5 裂缝监测方法 5.5.1 裂缝监测主要包括塔架基础裂缝的位置、宽度及变化程度等。 5.5.2 裂缝监测方法按GB 50982、DL/T 5445、JGJ 8等有关规定执行。 5.5.3 监测设备：宜选用振弦裂缝计、应变式裂缝计、光纤类位移计等。 5.5.4 监测前应记录塔架基础已有裂缝的分布位置和数量，对裂缝进行统一编号，记录各裂缝的位置、 走向、长度、宽度、深度，以及初测日期等，连续监测其变化规律。 5.6 振动监测方法 5.6.1 振动监测主要包括振动响应监测和振动激励监测，监测参数可选择加速度、速度、位移及应变， 以反映结构动力学特性

20、退化程度，以评估承载能力下降幅度。 5.6.2 振动监测方法宜采用绝对测量法及按GB/T 50344、GB 50982等有关规定执行。 5.6.3 监测设备：宜选用加速度计，结构在振动荷载作用下产生的振动位移、速度和加速度应测定一 定时间段内的时间历程。 5.6.4 振动监测前，宜进行结构动力特性测试。 5.6.5 振动监测数据的采集与处理应根据不同结构形式及监测目的选择相应的采样频率，并对监测数 据进行处理。 5.7 风致响应参数监测方法 5.7.1 风致响应监测参数主要包括风压、风速、风向。 5.7.2 风致响应参数监测方法按GB 50982、JGJ 8等有关规定执行。 5.7.3 监测设

21、备：宜选用风压计、风速风向仪等。 5.7.4 对风敏感的塔架有验证要求时，可监测塔架表面的风压分布情况。 5.8 温湿度监测方法 5.8.1 温湿度监测主要包括环境及构件温度监测和环境湿度监测。构件温度监测可为结构应力应变计 算提供温度补偿依据，环境温度历史可为基于温湿度的腐蚀寿命计算提供数据支持。 5.8.2 风致响应参数的监测方法按GB 50982有关规定执行。 5.8.3 监测设备：宜选用温湿度传感器等。 DB36/T 13782020 7 5.8.4 长期温度监测时，监测结果应包括日平均温度、日最高温度和日最低温度；结构温度分布监测 时，宜绘制结构温度分布等温线图。 5.8.5 长期湿

22、度监测时，监测结果应包括日平均湿度、日最高湿度和日最低湿度。 6 在线监测系统 6.1 一般规定 6.1.1 在线监测系统应包含数据自动采集、传输、存储、处理分析及监测预警等部分，并具备在各种 气候条件下实现监测的功能。 6.1.2 在线监测系统，应具备下列基本功能： a) 数据自动采集功能； b) 现场网络数据通信和远程通信功能； c) 数据存储及处理分析功能； d) 统计和报表功能； e) 对在线监测数据和人工监测数据的监测预警功能； f) 抗干扰及防雷功能； g) 其它辅助功能包括数据备份、断电保护、自诊断及故障显示等功能。 6.1.3 在线监测系统应符合下列基本性能要求： a) 测量周

23、期可调，系统采集频率应根据不同塔型适时调整：当塔架处于正常状态时，采集频率宜 为1次/6h1次/12h；当塔架处于非正常状态时，采集频率宜为1次/2h1次/4h； b) 系统平均无故障工作时间不应小于8000h； c) 抗干扰及防雷接地应符合GB 17618、GB 50343的有关规定； d) 采集装置测量范围满足被测对象有效工作范围的要求。 6.1.4 应开发在线监测系统接口，支持人工监测和人工巡查数据录入进行保存和监测预警。 6.1.5 在线监测系统建设有机房的，机房建设应满足GB 50174要求。 6.2 安装与调试 6.2.1 对有相对位置和方向要求的监测设备安装，在现场放样时，应严格

24、控制坐标位置；监测设备的 安装支架应埋设牢靠，水平度和垂直度应满足设计要求。 6.2.2 在线监测系统安装过程中，应按设计要求精心施工确保质量，安装和埋设完毕后应绘制竣工图， 并对系统设备进行调试、参数标定，做好详细记录。 6.2.3 监测设施更新改造，在安装在线监测传感器时，不应破坏原有可用的监测设施。 6.3 运行与管理 6.3.1 应对在线监测系统每年至少进行1次系统检查，记录存档备查。 6.3.2 应对在线监测系统基点、测点和线缆等加以防护。 6.3.3 应制定在线监测系统运行维护管理制度及监测人员岗位责任制、操作文件、值班制度等规章制 度。 6.3.4 应指定人员负责在线监测系统的日

25、常检查与维护工作。 6.3.5 应绘制在线监测系统布置图，并根据实际情况的变化及时更新。布置图应标明传感器、摄像头 等设备的位置，以及信号线缆和供电电缆走向和型号等。 6.3.6 在线监测系统的设备应定期进行调校，传感器经过调校准确度达不到要求时，应立即更换。 DB36/T 13782020 8 6.3.7 在线监测系统发出预警信息时，值班人员应按规定程序及时处置，处置结果应记录备案。 6.3.8 预警记录月报表应包括打印日期和时间、传感器设置地点、所测物理量名称、预警次数、对应 时间、解除时间、累计时间、每次预警的最大值、对应时刻及平均值、每次采取措施时间及采取措施内 容等。 6.3.9 每

26、3个月应对在线监测系统数据进行备份，备份的数据保存时间应不少于6年。 7 监测资料整编与分析 7.1 一般规定 7.1.1 在线监测系统应考虑足够的备件。 7.1.2 资料整编与分析中，如发现异常情况，应及时做出判断，及时上报处理相关问题。 7.1.3 应建立监测资料档案或信息管理系统，整编成果应做到项目齐全、考证清楚、数据可靠、图表 完整、规格统一、说明完备。 7.1.4 应根据理论计算或设计要求，并根据实测资料，对监测项目提出预计的测值变化范围，提出预 警阈值。 7.2 监测资料整编 7.2.1 在线监测、人工监测和人工巡查均应做好所采集数据或所检查情况的原始记录。记录应有固定 的格式，数

27、据和情况的记载应准确、清晰、齐全，应记入监测日期、责任人姓名及监测条件的必要说明。 7.2.2 应做好原始监测数据中监测物理量的计算、填表和绘图，初步分析和异常值判识等日常整理工 作。 7.2.3 应将当年的监测资料整编完毕，资料整编应包括整理后资料的审定及编印等工作。 7.2.4 凡历年共同性的资料，若已在前期整编资料中刊印，且其后不再重印时，应在整编前言中说明 已收入何年整编资料。 7.3 监测资料分析 7.3.1 分析塔架结构应变监测、变形监测、裂缝监测、振动监测时应了解人工巡查等资料结合实际情 况进行分析。 7.3.2 应分析了解各监测物理量的大小、变化规律、趋势，并应对各项监测结果进

28、行综合分析，发现 异常情况和不安全因素；评估塔架的安全状态，预报变化趋势。 7.3.3 数据分析包括统计分析和特殊分析，统计分析包括最大值、最小值、平均值、均方根、累计值 等统计值；特殊分析包括风参数分析、疲劳分析等。 7.3.4 监测数据分析应符合下列规定： a） 分析风参数，宜包括风速、风向、风压、脉动风速谱等； b） 分析温度数据，应包括最高温度、最低温度等； c） 分析湿度数据，应包括湿度最大值、平均值和超限持续时间等； d） 分析结构变形包括平均值和绝对最大值，宜进行横向位移与温度、风荷载相关性分析； e） 分析应变数据，应变时程数据分析，包括平均值、最大值、最小值、应力幅最大值等；

29、 f） 分析裂缝数据，应对裂缝宽度最大值进行数据分析，并宜预测其发展趋势； g） 分析加速度，包括绝对最大值和最大均方根值，宜进行结构振动与风速风向的相关性分析。 7.3.5 塔架因遭受滑坡、泥石流、地震、风灾等突发事件后进行专项评估时，应对事件发生前后数据 进行对比分析。 DB36/T 13782020 9 7.4 监测预警 7.4.1 监测预警主要包括：报警传感器编号和位置、报警监测值和预警点阈值。 7.4.2 结构应变变化速率的正常值应根据塔架结构形式、GB 50135及设计要求等方面确定。结构应变 变化速率预警点阈值宜取正常值的0.75倍。 7.4.3 塔架结构变形的允许水平位移值和垂

30、直位移值应根据塔架结构形式、GB 50135、GB 50233、CECS 80、CECS 236、JGJ 8、YD/T 5131及设计要求等方面确定。结构变形的水平位移和垂直位移预警点阈 值宜取塔架结构允许值的0.5倍。 7.4.4 裂缝宽度预警点阈值宜取1.5mm。 7.4.5 振动、风致响应参数、温湿度预警点阈值应根据塔架所处环境、地理位置、设计要求等方面确 定。 7.5 监测报告 监测报告应包括以下内容： a) 工程概况：任务由来、收测时间和塔架基本信息； b) 监测系统基本信息：监测仪器设备、监测方法和监测布点； c) 参考规范及文件； d) 监测项监测数据分析； e) 监测数据趋势图和统计表，可作为监测报告附件； f) 分析结果； g) 提出建议：通过分析和效果评估，针对性地提出塔架稳定性安全性等方面的具体措施和建议； h) 监测人员信息。 7.6 归档 监测整编资料、监测报告和电子文档，应按档案管理规定及时存档。 _