生命健康监测精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇生命健康监测范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

前言

土木工程的重要结构一旦发生事故，对建筑工程以及人民群众的生命财产安全将造成不可估量的损失，所以越来越多的人将目光投向了土木工程建设的安全性研究。对土木工程结构健康进行有效的监测，可以提高土木工程建设的质量和安全性，避免和减少由于土木工程安全事故给人民群众的生命财产造成的巨大损失。

土木工程结构健康监测的必要性

重大的土木工程结构，如桥梁、房屋等，与人民群众的生命财产安全息息相关，一旦发生安全事故，将会带来巨大的人员伤亡和经济财产的损失。但是近些年来，我国土木工程的事故发生频率不断升高，对人民群众的生命财产安全造成极大的威胁。对土木工程结构造成损害的原因有很多，比如洪水、地震等自然灾害，或者爆炸等人为性的破坏，都会对土木工程的结构造成不同程度的损害，这些损害所带来的危害使人们对土木工程的结构安全问题越来越重视，怎样对土木工程结构的健康状况进行有效的监测，成为目前迫在眉睫的工作之一。

土木工程结构健康监测系统综述

1.概念综述

土木工程结构健康监测（SHM）是指通过现场无损传感技术，对工程的结构响应等相关的结构系统的特性进行有效的分析，从而检测出土木工程结构上的损伤或者退化程度。

土木工程结构健康监测需要对工程结构进行损伤识别和安全性能的评估，土木工程的结构损伤通常分为两种，一种是突然性的损伤，另外一种是积累性的损伤。突然性的损伤是指地震、台风、洪水等突发的自然灾害，或者爆炸等突发性人为因素对土木工程造成的结构损伤，而经过长时间的使用过程中积累下来的对结构的损伤，则是土木工程的积累性损伤。通过对损伤的识别，可以清楚土木工程结构是否有损伤发生的情况，确定损伤的类型、部位以及损伤的程度，并对工程结构的剩余使用寿命做出评估。安全性评估则是在健康监测与损伤识别的基础上，通过不同的技术手段对土木工程结构当前的安全性能和等级做出相应的判断。

2.健康监测系统的组成

土木工程结构健康监测采用的是实时的监测技术，对工程结构进行在线监测，结构健康监测系统的组成部分可以分为传感器子系统、数据采集和处理以及传输的子系统、损伤识别和安全评估子系统、数据管理子系统。传感器系统的主要作用是将工程结构需要测量的物理量转换成电信号进行输出，数据采集和处理以及传输的子系统由软件和硬件组成，通常安装在待测的工程结构之中，对传感器转化的数据进行采集和处理，并且输送到结构监测的中心。由损伤识别系统对采集回来的数据进行分析和整理，对土木工程的安全性能进行评估，对存在安全问题的工程结构进行安全预警，然后将分析得来的数据存储在数据管理的子系统中，对整个土木工程结构健康监测所得到的数据进行管理。

健康监测系统的研究状况

1.传感器系统

传感器系统有用于局部监测的传感器系统，也有用于整体监测的传感器系统，局部监测的传感器系统是对土木工程的重要部位和结构进行感知，而整体监测的传感器则是通过相应技术对土木工程的宏观进行感应。用于局部监测的传感器主要有光纤光栅传感器、压电材料传感器及以形状记忆合金为材料的传感器，用于整体监测的传感器主要有GPS接收机、全站仪、激光准直仪，也采用机器人测量的技术。

2.数据采集与处理系统

数据信息的采集和处理对土木工程结构健康监测系统具有重要作用，能够对传感器转化的信息进行有效的采集和整理，数据采集系统有硬件和软件两个部分，可以通过一些信息技术将数字信号进行采集和整理，通常用到的计算机技术有C语言、Delphi等，可以通过编程对采集到的文字、图片等数据信息进行多样化的处理。

3.损伤识别和安全评估系统

土木工程机构的损伤识别是实时在线的识别和监测，通常使用动力指纹分析方法、模型修正和系统识别方法、神经网络方法、遗传算法等技术方法对工程结构进行监测。对土木工程结构安全的评估一般采取可靠度理论、层次分析法、模糊理论和专家系统等方法对其进行评估，可以对土木工程结构进行全面、系统、科学的评估判断。

结构健康监测系统的应用

土木工程结构健康监测系统在国内和国际上都有较广泛的应用，特别是大跨桥梁和高层复杂建筑的结构健康监测之中，国外应用较成功的范例是日本的明石海峡大桥以及德国的莱特火车站的大楼，都应用了土木工程的结构健康监测系统，对其结构进行损伤识别和安全评估。国内对土木工程健康监测的应用由于成本较高和技术复杂，主要应用在大型桥梁的监测中，如虎口大桥等。

在今后土木工程结构健康监测系统的发展过程中要特别注意对结构损伤程度的量化问题，采用有效的方法和损伤量化指标，加强对非线性数据的处理效果，采用无线监测系统，提高信息采集的效果。

篇(2)

摘 要：当今医学发展的趋势特征是生命与健康规律的认识趋向整体，疾病的控制策略趋向系统，正走向“4P”医学医学模式。“4P”医学模式即预防性（Preventive）、预测性（Predictive）、个体化（Personalized）和参与性（Participatory）。“4P”医学模式更加强调人的主动性，强调日常生活行为对疾病发生发展的重要性，从而强化对个体生活行为的干预，以达到预防疾病、控制发展的目标。

 

关键词：“4P”医学；物联网；智慧医疗方案；辰汉电子；嵌入式技术；无线通信技术

从治疗走向预防，是现代医学发展的一大趋势。在压力越来越大的现代社会中，人们往往顾此失彼，健康状况普遍不佳。而更为致命的是，人们缺乏必要的技术手段，获知自己身体状况的相关数据。多数人在无知无觉或后知后觉中被疾病捕获。从现有的预防手段上看，人们预防疾病的措施还局限在完善饮食、规律生活和适当娱乐等基本手段，更高层次的实时监测血压、心跳等都不是他们自己能做到的。

 

无线健康物联网，是将物联网技术用于医疗领域，借助数字化、可视化模式，进行生命体征采集与健康监测，将有限的医疗资源让更多人共享，也就是智慧医疗。

各种无线传感仪可以把测量数据通过无线传感器网络传送到专用的监护仪器或者各种通信终端上，如PC、手机、PDA等，医生可以随时了解被监护病人或者跟踪研究人群的病情和生理状况，进行及时处理统计，还可以应用无线传感网络长时间地收集人的生理数据，这些数据在研制新药品的过程中是非常有用的。

 

智慧医疗方案能让抢救变得更有效率。特别是对于心脏病患者，治疗时间是非常关键的。已经有一些心脏病患者随身携带了专门的无线终端设备，这些设备可以不间断地通过无线健康物联网将心电图数据和其他体征数据实时发送到医疗监测中心。监测中心24小时监控和分析这些数据，在发现异常时立即联络病人或其家属，让病人得到最及时的救治。

 

智慧医疗方案的作用还不止这些。对于那些经常忘记吃药的健忘症患者或者老人，会发现这套方案还是一个很好的帮手，可以为患者及时发送用药提醒信息，并方便地提供药物数据库的资料。这样患者就可以不再错过服药的时间，并且不用再忍受反复查询服药计量的麻烦。类似的解决方案还包括血糖监测手机，测量体脂肪的“减肥手机”，测量肤下水分并具备按摩功能的“皮肤管理手机”，以及能够看到胎儿发育状况的“产妇手机”等。

 

智慧医疗方案功能如此强大，所涉及的技术众多，其中最关键的是智能核心平台，它起到一个承上启下枢纽的作用。构建一个成熟实用的智慧医疗解决方案离不开医疗设备生产环节、智能核心平台研发环节、网络建立提供环节（中国电信、中国联通、中国移动等）的通力合作。其中，医疗设备生产环节对行业设备功能、用户需求足够了解，但对核心平台的研发和了解是薄弱的。智慧医疗的智能核心平台具有较高的技术壁垒，需要高端的嵌入式知识结构，丰富的项目经验。上海辰汉电子利用本身强大的研发实力和深厚的应用领域的经验，用高端ARM嵌入式技术通过3G、蓝牙、ZigBee、WiFi、UWB和专用无线解决方案的微控制器等研发出移动医疗终端的智能核心平台技术，可用于如移动多参数监护仪、血压无线传感仪、脉搏无线传感仪、OCT血氧无线传感仪、OCT血流无线传感仪以及血糖仪无线集成模拟组件等，进而设计出一套新型、智能化的无线网络+移动医疗终端的方案，即智慧医疗方案。

 

该方案可以用在医疗卫生机构、公共场合和居家环境，也可以用于生命体征的采集、服药状况的监控等。

该方案帮助患者以及残障人士的家庭生活，跟踪健康监测人群生理指标状况。利用无线通信将各传感设备联网可高效传递必要的信息，从而方便接受护理，而且还可以减轻护理人员的负担。

 

国内某知名医疗设备供应商合作利用辰汉电子的这套方案推出了移动健康监护系统，这套系统可以利用终端设备随时随地地测量心电、呼吸、血压、体温、心率、脉搏、血氧等生命体征，实现对身体隐患的早发现和早治疗。

 

此外，该智慧医疗方案还可以运用到抗震救灾等社会事业之中。

以某地救灾为例，在地震发生后，某总医院的网络技术人员为当地医院安装了一套智慧医疗方案的3G远程影像会诊工作站，实现了该医院与总医院的无缝链接。总医院骨科、神经外科、心胸外科、影像科等多个科室的专家通过这套系统为灾区受难群众提供了医疗救助服务，为最大限度地减轻地震灾害发挥了作用。

 

现在越来越多的智慧医疗方案被应用在人们的生活之中，医疗人员能够利用移动医疗终端完成以病人为中心的各种医疗项目，如无线指示病人用药，对家居病人的健康状况进行远程监控等。能提供准确的健康监测和分析，而相应的医疗成本并不会显着增加，因为得益于嵌入式技术和无线通信技术的魅力—— 边际成本递减的规律，智慧医疗方案可以在大范围内进行普及。

篇(3)

关键词：桥梁健康监测；物联网；必要性；效益

中图分类号：TP707文献标识码：Adoi: 10.3969/j.issn.1003-6970.2011.03.038

0前言

由于气候、环境等自然因素的作用和日益增加的交通流量及重车、超重车过桥数量的不断增加，桥梁结构随着桥龄的不断增长，结构的安全性和使用性能必然发生退化。自1940年美国Tacoma悬索桥发生风毁事故以后，桥梁健康监测系统的重要性就引起人们的注意。

桥梁健康监测系统就是通过对桥梁结构进行无损检测，实时监控结构的整体行为，对结构的损伤位置和程度进行诊断，对桥梁的服役情况、可靠性、耐久性和承载能力进行智能评估，为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号，为桥梁的维修、养护与管理决策提供依据和指导。安装结构健康监测系统是提高桥梁的养护管理水平，保证桥梁安全运营的高效技术手段。

1桥梁健康监测系统的项目背景

随着国民经济的不断发展，公路交通在国民济中的作用和地位日益提高，愈来愈显著地为人们所重视。桥梁是确保公路畅通的咽喉，其承载能力和通行能力是沟通全线的关键，直接影响着公路交通的经济效益和社会效益。到2009年底，天津市共建桥梁3000多座，其中大桥和特大桥以上桥梁302座，三、四类桥梁仍占一定比例，这些桥梁大多数是20世纪70-80年代建造，桥龄一般在30年左右。在使用过程中，由于车辆荷载的增大，特别是近二十年来，交通量不断增加，桥梁的负荷日趋加重，以及外界各种因素作用和影响，使这些桥梁结构产生病害，出现缺陷，严重影响其正常使用。为了保证公路交通的畅通，适应快速增长的交通量和载重量的要求，需要对这些桥梁进行养护、维修、加固和改造。在进行这些工作之前，科学、准确地掌握桥梁的技术状况至关重要，只有正确了解桥梁的现有情况，就能选择经济、合理的维修加固方案。在桥梁管理方面，目前我国大多数各级公路管理部门由于人员、资金等原因，比较注重新桥梁的建设。在旧桥的管理、养护方面存在许多问题，一方面管理模式和管理手段陈旧，桥梁资料的收集、分析和管理采用传统的人工方法，使得有关部门对桥梁整体情况了解不足，部分桥梁的技术档案丢失，为养护管理带来许多不便;对桥梁技术状况的掌握停留在定性了解凭工程师经验的基础上，在确定桥梁养护、维修方案时，往往根据过去的经验作决策;另一方面，养护资金短缺、人员素质偏低，桥梁的日常养护得不到保证，有些地方的桥梁甚至处于失修状态，部分地方的二、三类桥梁得不到及时养护、维修，使得桥梁的病害、缺陷急剧恶化，降低了桥梁的承载能力，影响了桥梁的正常使用。桥梁与其它建筑物一样，其“寿命周期”也经历建造、使用和老化三个阶段。公路桥梁造价昂贵，在公路交通运输中发挥着重要的作用，为了使桥梁安全、畅通、高水平地发挥其作用，必须大力改变传统的管理模式，运用现代化的信息处理技术和管理手段，建立科学、规范、完善的桥梁监测数据采集、处理和决策体系，为桥梁保持良好的技术状态和通行能力提供有力的保障。桥梁健康监测系统就是应用系统论思想和物联网技术，通过分析桥梁外表出现的各种病害、缺陷等现象，找出它们与桥梁内在因素之间的必然联系，从而对桥梁的技术状况做出准确判断和预测，为其养护、维修方案的决策提供依据。

物联网技术的应用，使原来繁杂、无序、甚至难以完成的工作，现在变得容易实现，使原来要用很长时间才能完成的工作，现在可在瞬间完成，通过物联网技术，可实现对桥梁的远程实时管理和决策。因此对桥梁信息管理系统的研究，可更新桥梁管理观念，使桥梁管理科学化、规范化，最大限度发挥有限的资金、劳力、机械设备、材料和能源的作用，做好桥梁的养护、维修工作，使现有桥梁始终处于良好的技术状态和服务水平，保证公路交通运输畅通无阻。

2桥梁健康监测系统国内外的发展水平

美国最早开始桥梁监测信息管理系统的研究，1968年美国联邦公路局研制出世界上第一个桥梁信息管理系统。该系统被称为“国家桥梁档案数据库”。经过三十多年的充实和完善，它具备记录、存储、更新和统计所有桥梁各项数据的桥梁数据库系统，可对公路桥梁做出评定，对候选维修、改造项目进行优先排序和决策。

从上世纪八十年代，世界各国开始研究开发综合性桥梁管理系统，1985年，在联邦公路局的桥梁管理系统的基础上，美国几十个州先后开发了各自的桥梁管理系统，然后美国各州公路与运输工作者协会开发了一个大型网级桥梁管理系统，这些系统同时拥有数据库管理、技术状况评定、需求预测、以及采用寿命周期费用分析法进行项目方案优先排序等功能。遂后其它国家也相继开发了自己的、具有上述多功能的综合性桥梁管理系统，像日本道路公路桥梁管理系统，丹麦公路桥梁管理系统，加拿大安大略省桥梁管理系统等。我国的交通部公路科研所、长安大学、天津大学等单位已经开始了桥梁健康监测系统的研究工作，并开发了各自的公路桥梁管理系统，以交通部公路科研所的“桥梁管理系统”和长安大学的“公路桥梁管理系统”具有代表性，其研究成果处于国内先进水平。

3桥梁健康监测系统实施的必要性

篇(4)

关键词：分布式光纤传感技术；智能大坝；安全监测

引言

大型水电站坝址地质条件复杂，多处于高震区和高地应力区，一旦失事，将会给下游人民的生命和财产带来重大损失，因此，对大坝进行安全监测非常必要。为了保障大坝建设以及全生命周期运行过程中的长久安全，100多年以来，人们一直在探索建设更好大坝的相关理念和技术，大坝的施工与运行管理模式经历了简易工具时代，大型机械化时代，直到今天的自动化、数字化、智能化时代。所谓智能大坝（Idam），是基于物联网、自动测控和云计算技术，实现对结构全生命周期的信息实时、在线、个性化管理与分析，并实施对大坝性能进行控制的综合系统；其基本特征是施工、监测数据智能采集进入数据库，监测数据与仿真分析一体化、施工管理和运行控制实时智能化，减少在大坝结构建设运行过程中的人为干预。

智能大坝的基本构成包含实时传感感知、实时驱动分析、预警预报控制三个关键要素，而其中智能大坝传感感知系统的构建是智能大坝的基本要素，只有在其基础上才能进行大坝的实时驱动分析和预警预报控。智能大坝实时传感感知的实现必定离不开智能化的监测手段，分布式光纤传感技术以连续立体式监测、定位精确、测量精度高、实时性和抗干扰性高等多重优点，近年来已成为水利工程安全监测的研究热点。文章将从分布式光纤传感技术的基本原理出发，分别对分布式光纤传感技术在大坝裂缝预测和监测，以及混凝土结构温度场监测中的应用现状进行分析，并尝试对智能大坝分布式光纤智能传感系统的构建进行分析，为水利工程相关技术人员掌握分布式光纤传感技术在智能大坝安全监测中的应用提供参考。

1 分布式光纤传感技术原理

分布式光纤传感技术（Distributed optical fiber sensing technology）是利用光波在光纤中传输的特性，可沿光纤长度方向连续的传感被测量（如温度、压力、应力和应变等）；传输过程中，光纤既是传感介质，又是被测量的传输介质，可以在整个光纤长度上对沿光纤分布的环境参数进行连续测量，同时获得被测量的空间分布状态和随时间变化的信息。分布式光纤传感器（Distributed fiber sensor）不仅具有无辐射干扰、抗电磁干扰性好、化学稳定性好等优点，而且可以在沿光纤的路径上同时得到被测量场在时间和空间上的连续分布信息。由于分布式光纤传感器具有其它传感技术无法比拟的优点，因此，成为光纤传感技术研究领域的热点之一。激光脉冲在光纤中传输时，由于光纤中含有各种杂质，导致激光和光纤分子出现相互作用，从而产生瑞利、拉曼和布里渊这三种散射光，依据所监测信号的不同，目前对分布式光纤传感技术的研究主要集中在基于瑞利（Rayleigh）散射的分布式光纤传感技术、基于拉曼（Raman）散射的分布式光纤传感技术、基于布里渊（Brillouin）散射的分布式光纤传感技术三个方面。

2 分布式光纤传感技术在智能大坝安全监测中的应用

大坝在建设与运行期间一般需要进行应力、变形、位移、温度、加速度、渗流、开合度等方面的监测，反馈各种物理量变化规律，从而对大坝的施工、运行期的全过程、全生命周期控制、保证大坝长期安全稳定。传统的监测仪器一般使用电类传感器，此类传感器对工作的环境要求严，抗干扰能力差，安装复杂干扰施工，尤其是传统的监测一般都是分散的点数据，而且也很少能做到实时监控，所以往往会漏测了很多重要的数据信息。鉴于此，人们不断寻求新技术来解决这些问题，分布式光纤传感技术恰恰解决了这一问题。

2.1 分布式光纤传感技术在智能大坝裂缝预测和监测中的应用

大坝混凝土结构内部应变监测和裂缝监测是评价大坝健康状况的主要指标，由于各种因素的影响，导致坝体裂缝产生的具置难以判断。传统的点式电测仪器很可能漏检，而分布式光纤裂缝传感器能捕捉随机裂缝，分布式光纤应变监测系统能感知大坝各部位应力应变，将这两种系统联合使用，则能达到在裂缝产生前预报裂缝、在裂缝产生后监测裂缝的双重效果。施工前分析混凝土坝坝体结构以及在不利工况下运行的应力应变，根据分析结果对光纤网络进行立体优化布设，建立大坝裂缝智能监测感知系统，实现对大坝的实时、在线、立体监测。采用光纤传感技术可以对坝体内部的拉应力进行适时监测，掌握大坝的应力状况，指导坝体荷载分布，尽量避免不利工况，使得拉应力低于混凝土的抗拉强度，防止裂缝的产生。

2.2 基于拉曼散射的分布式光纤温度传感系统在大坝混凝土结构温度场监测中的应用

在对基于瑞利散射、布里渊散射、拉曼散射的三类分布式光纤传感技术进行比选论证后发现，拉曼散射光对温度最为敏感，基于拉曼散射的分布式光纤传感技术适用于温度单一参数监测，它具有良好的现场适应性、温度自补偿、远程分布式测量等优点，能对光纤测量的温度场进行分布式的连续监测，是实现实时测量空间分布温度的一种新技术。目前，基于拉曼散射的分布式光纤温度传感系统的技术已经相当成熟，并实现了产品化，先后成功运用到了三峡、百色、小湾、溪洛渡等工程的大坝混凝土结构温度场的监测中。国内外相关的研究和实践表明，基于拉曼散射的分布式光纤测温系统能快捷、准确地监测大坝混凝土结构内部温度场的变化，为有效地评价大坝安全提供了可靠的科学依据。图1为采用分布式光纤（DTS）测温系统对混凝土真实温度场进行监测的流程。

3 智能大坝分布式光纤智能传感系统的构建

智能传感器系统的功能是通过模拟人的感官和大脑的协调动作，结合长期以来测试技术的研究和实际经验而提出来的。智能大坝传感感知系统的构建需要解决智能传感监测模型、智能监测类型、大坝内部智能传感器布置设计原理，大坝人工智能集成技术等一系列的复杂问题；同时，在大坝现场还包括智能传感器系统的故障通信技术、诊断与程序技术等关键技术。智能传感器的优势，是能从过程中收集大量的信息以减少宕机时间及提高质量。智能传感器系统是一门现代综合技术，是当今世界正在迅速发展的高新技术，可以用来对大坝应力、变形、位移、温度、加速度、渗流、开合度等监测量进行智能传感监测，实时反馈各个物理量的变化规律，从而对大坝的施工、运行期的全过程、全生命周期控制、保证大坝长期安全稳定。

文章在融合分布式光纤应力应变监测系统和分布式光纤裂缝监测系统的基础上，结合分布式光纤传感技术在坝体温度、渗漏和位移监测中的应用，建立分布式光纤大坝健康监测智能传感系统，在大坝施工期及运行期对坝体各部位进行实时监测，避免大坝的施工、运行期的全过程中不利工况的出现。分布式光纤大坝健康监测智能传感系统的基本结构如图2所示。

4 结束语

文章在总结分析分布式光纤传感技术在智能大坝裂缝预测和监测，以及混凝土结构温度场监测中应用的基础上，提出了智能大坝健康监测智能传感系统的构建思路，从而对大坝应力、变形、位移、温度、渗流等监测量进行智能传感监测，实时反馈各个物理量的变化规律，对大坝的施工、运行期的全过程、全生命周期控制，保证大坝长期安全稳定。

参考文献

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[2]金峰，周宜红.分布式光纤测温系统在特高拱坝真实温度场监测中的应用[J].武汉大学学报（工学版），2015（4）：451-458.

[3]汤国庆，周宜红，黄耀英，等.分布式光纤测温远程控制在溪洛渡大坝中的应用[J].人民长江，2012（23）：92-95.

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2017年3月30日，全国安全生产综合监管工作会在安徽省合肥市召开，会议期间，与会代表们来到清华大学合肥公共安全研究院（以下简称“合肥院”）参观考察，了解了该院利用信息化手段强化城市安全防控的科研情况。

合肥院执行院长、清华大学公共安全研究院副院长袁宏永向大家介绍了合肥院在城市生命线工程安全运行监测研究工作上取得的进展。

合肥院是安徽省政府与清华大学战略合作协议精神的具体落实，由清华大学与合肥市政府于2013年12月30日正式签约设立。其总体定位是面向国家公共安全重大需求，瞄准世界公共安全科技前沿，研究公共安全科学理论、方法学、防控和应急管理综合集成等关键技术，并关注产业和技术落地，成果转化和企业孵化。主要建设公共安全综合实验平台和公共服务平台。

合肥院的发展方向主要有两个：聚焦国家应急体系，发展城市公共安全。

其中国家应急体系核心关键技术与装备包括：国家应急平台体系与公共安全大数据系统，应急救援与人员防护装备，国家应急装备检验检测测试中心的建设，目标是建立中国安全救援装备标准体系和检测中心，发展安全装备产业集群。

城市公共安全关键技术与系统包括：城市生命线工程安全运行检测技术与系统――重点是桥梁、燃气管网、供水管网、供热、电网、通信网络、综合管廊、电梯；城市水安全污染溯源与大数据技术和工程系统；智慧人防、消防大数据系统。其目标是建立新型城市精细化管理模式，构建智慧安全城市产业新模态。

为了实现这些目标，合肥院建立了8个综合实验平台，包括：多灾种耦合作用多尺度实验平台、城市生命线监测预警与风险评估实验平台、灾害环境人员安全防护实验平台、大型移动灾害数据采集实验平台、下一代应急平台体系技术原型平台、公共安全装备产品检验测试平台、人员行为分析及疏散实验平台、智慧安全社区研究示范平台。这些实验平台将研究公共安全事故、灾害或事件成灾机理和演化规律，形成公共安全领域大跨度、多学科交叉融合的研究基础，构建系统的公共安全科学基础理论体系和技术创新体系。

实验平台对城市风险监测的作用

多灾种耦合作用多尺度实验平台，是合肥院的重要实验平台之一，主要满足公共安全学科基础实验研究和应急装备检验检测的需求，可模拟各种常规和极端条件下（如强风、暴雨、暴雪、冰冻、浓雾、强日照等多种恶劣气象灾害环境）的多灾种耦合作用实验平台系统。“例如某种应急消防车，在哪些灾害模式和哪种灾害程度下，就失去了功能和效用，我们通过这个实验平台就可以检测出来。”袁宏永说。

灾害环境人员安全防护实验平台，主要用于解决亚洲人种灾害环境适应性和损伤模型，发展自主知识产权防护装备。该平台可以模拟灾害环境中人体的各项参数，并采集数据；研究高温、低温冰冻、火灾浓烟、危化品事故、爆炸及其复合作用等灾害环境下，人体损伤防护装备的研制和评价。

桥梁安全监测与诊断实验平台，用于建立城市高架桥梁安全运行监测预警技术与标准，发展实时预警系统。可开展桥梁运行状态监测、桥梁监测特征要素及风险模型研究、桥梁监测物联网传感系统研究，建立城市桥梁监测物联大数据模型。“桥梁垮塌会造成城市重大人员伤亡，所以我们利用这个平台建立一个桥梁从损伤到垮塌的模型，使得我们能够实时监控，及时发现桥梁安全隐患。目前传统的监测方式是靠人员一年检查两次，但是这期间如果发生损伤则难以知晓，我们期望的是以后给每一座桥梁装上几个传感器，就能保证只要有损伤立即报警，避免坍塌事故发生。”袁宏永介绍说。

燃气管网及相邻空间监测与诊断实验平台，用于发展城市地下相邻空间燃气泄漏溯源与爆炸风险监测技术与装备，建立城市重大燃气爆炸监测预警技术和监测机制。可开展燃气泄漏在线监测（包括微小泄漏）、地下密闭空间积聚规律研究、燃气在管网扩散规律研究、大气环境对浓度扩散影响研究、腐蚀环境对燃气安全监测系统影响研究等。袁宏永说：“通过我们的研究发现，70%的燃气管网爆炸事件都是从微小泄漏起源的，并且泄漏到地下相邻空间，如排污管道、排水管道等进行积聚，最后酿成爆炸事故。微小泄漏很难及时发现，我们要研究通过非接触式探测发现微小泄漏，以及发现泄漏规律，找到城市地下所有燃气积聚区域，装上传感器，避免发生重大爆炸事件。”

供水管网监测与诊断实验平台，用于发展供水管网安全运行监测与漏水引发的路面塌陷监测技术与装备，建立供水安全及次生灾害监测技术与机制。袁宏永告诉我们：“城市地下供水管网泄漏经常会冲刷出地下空洞，引起地面的大面积塌陷，如果空洞处有燃气管网，还会引起燃气泄漏，进而引起爆炸。所以我们要研究城市里的地下管网有多少泄漏会引起地面塌陷，进一步引起桥梁、建筑物坍塌，以及供电、供气等次生衍生灾害，从而及时采取防范措施。”

关键技术突破与成果应用

城市生命线是城市发展的基础，保障城市生命线的安全运行是保证城市快速发展和人民群众生活稳定的前提。以合肥市为例，目前城市拥有重要桥梁224座，地下管线总长2.4万余km。

为了保证城市生命线的安全运行，围绕“大产业、大安全”推动实施安全科技发展战略，根据合肥市市委书记、市长等市领导的指示，联合合肥市城乡建设委员会等多个部门，成立了合肥市城市生命线工程安全运行监测领导小组，开展合肥市城市生命线工程安全运行监测系统的建设和运维工作。项目整体依据统筹规划、顶层设计、资源共享、集约建设的原则，打造合肥城市生命线公共基础设施安全运行综合支撑平台，创新城市管理模式，做到3个“统一”：统一标准、统一监管、统一服务；4个“全面”：全面感知、全面接入、全面监控、全面预警；5个“落地”：风险可视化、监管规范化、运行透明化、管理精细化、保障主动化。

目前建设内容包括多个安全运行监测系统，即桥梁安全运行健康诊断系统、燃气管网相邻地下空间安全监测系统、供水管网安全监测系统、排水管网安全运行监测系统、热力管网安全监测系统、综合管廊安全运行监测系统等。未来依托合肥市城市生命线工程安全运行监测中心，将进一步开展水环境安全、电梯安全、重大危险源、预警信息和开挖管理等多公共安全风险监测预警。

目前城市生命线工程安全运行监测，在合肥市5座最大的桥梁、西一环2.5 km的燃气管网和24.889 km的供水管网开展了一期试点应用，取得了一系列技术突破。

首先，实现城市生命线综合风险识别与耦合分析。完成了首张融合自然环境、生态环境、生产环境、经济环境的合肥市城市安全综合风险图。袁宏永介绍：“一个大型城市中往往存在大量风险，不仅上述所说的地下风险，还有地上人群密集场所等风险，经过风险分析将这张全市风险图描绘出来之后，我们就知道城市当中有哪些重大或较大风险需要重点防控。”

第二，解决了前端数据采集的难题。通过大系统多源异构大数据融合集成技术，攻克了每天30亿条多源、异构大数据的上传、融合处理难题。“监测到风险后，我们在中心将这些数据进行分析处理，发送到市安监局，以及桥梁、燃气、供水集团等单位，可以提醒相关人员及时进行现场处置，将事故遏制在萌芽状态。目前平均每两天就会发出一条预警信息。”袁宏永说。

第三，构建了综合性桥梁安全分析技术与预警、地下空间可燃气体泄漏溯源与预警分析等模型。“例如蛄悍矫妫不仅能够监测每一个指标，还可以通过多个指标监测对桥梁总体的‘健康’状况进行综合评估。燃气方面，通过一个小孔发生泄漏后，可能影响到哪些管线、多大范围，如果发生爆炸可能需要疏散多大区域面积内的人群等，从点、线、面到整体的溯源、预防和应急方案，我们均能够进行科学计算和预测。”袁宏永说。

目前，城市生命线工程安全监测系统累计申请了12个专利，取得了4个软件著作权，建成了2条产品生产线，培育了4支专业化技术团队。

从系统验收至2017年3月底，3个月的时间内，发现了多起城市生命线工程风险隐患，有效避免了事故的发生，保障了生命线工程的安全运行。

第四，探索城市生命线工程安全管理创新机制。成立了合肥市城市生命线工程安全运行监测中心，为市属事业单位。主要职能是向政府和相关部门提供监测预警、安全运行分析、辅助决策支持等。解决安全监测信息权属复杂、条块分割、多头管理等难题，构建系统性、现代化的城市安全保障体系。与相关部门已建立互联互通对接机制，与合肥市城乡建设委员会等有关部门形成了良性协同模式。

“我们解决了信息孤岛、条块分割的问题，以往城市各行业主管部门都是各司其职，信息互不相通，而我们作为一个第三方机构，将这些信息进行了互联互通，做到了城市安全的大数据共享。”袁宏永说。

第五，集成创新电梯安全运行监测技术与模式。对电梯进行监测监管，解决维修不及时、带病运行等问题，实现全面有效监管、综合应急救援、实时监测与预警。

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一、网络舆情监测在处置突发公共卫生事件中的重要性

民意表达的自由和多元化，以及网络信息传播技术的迅速发展，使得民众网络舆论诉求日益强烈，负面的网络舆论表达和传播，很可能造成不良社会影响，因此网络舆情监测就显得越来越重要。

1、突发公共卫生事件网络舆情的定义

突发公共卫生事件是指可能发生，或者已经发生的对公众身体健康可能造成，或造成重大损害的已查明原因或者未查明原因的传染病疫情，以及重大食物中毒和职业中毒等危害公众健康的突发公共事件。[2]突发公共卫生事件网络舆情是指受突发公共卫生事件发生的刺激，公众在互联网上表达对事件的认知和态度，有较强倾向性的言论、看法和观点。

2、网络舆情监测在处置突发公共卫生事件中的重要性

目前，我国各类突发公共卫生事件呈上升趋势发展，网络舆情监测在事件发生早期若能做到及时发现和预警、正确引导，将会对妥善处置突发公共卫生事件、保障人民群众生命财产安全、稳定社会秩序起到积极作用。首先，有助于政府机构对焦点事件掌握舆论的主动权。通过网络舆情监测，政府部门领导可以了解本地区的公共卫生动态，一旦发生突发公共卫生事件，可以做到及早发现和处置，积极开展正确舆论引导，避免引起公众恐慌，稳定社会秩序。其次，是通过网络舆情监测，可以对公共卫生事件的处置起到舆论的监督与反馈作用，有利于推动公共卫生事业的发展。

二、高校突发公共卫生事件的表现

高校突发公共卫生事件，主要指在校园内突然发生的，并有爆发倾向的传染性疾病、食物中毒或群体性不明原因的疾病，严重影响师生、员工健康和生命安全的事件，[3]其具有以下特征：

1、突发性强

事件发生一般不可预知，突然爆发，令校方始料不及，难以事前防范。

2、危害性大

由于高校人员高度密集，突发公共卫生事件往往同时波及多人，尤其是传染性疾病，扩散速度快。

3、时效性强

突发公共卫生事件一旦发生，要求相关疾控部门必须迅速干预，果断决策处置。

4、事件网络传播速度快

微博、微信等新兴媒介的快速发展，使得突发公共卫生事件本身成为话题，迅速在网络传播，直接影响社会生活的安定。

突发公共卫生事件种类繁多，较难预测其蔓延范围和发展趋势，这就增加了科学判断和决策的难度。

三、高校突发公共卫生事件的网络舆情应对策略

在建立完善的应对机制前提下，对于大部分高校突发公共卫生事件，若能反应迅速，处置及时，准确地进行信息和新闻媒体报道，还是可将事态控制在一定范围内，最大范围内减小其不利影响，使事件得到较好地解决。

1、建立高校应对突发公共卫生事件的应急预案

高校针对各类突发公共卫生事件制定和完善应急预案。通过网络将相关电子文件上传到学校网站，在全校范围内广泛宣传学习，引导学生正确看待突发公共卫生事件。在制度上保障应急预案的运行，明确应对突发公共卫生事件的组织领导机构和责任部门，应对突发公共卫生事件的应急措施、应对突发公共卫生事件的研判和预警机制以及应急预案启动标准。[4]同时，高校还应加强宣传教育、培训和演练，以及学生工作等部门相关人员应对网络舆情危机处理的培训，在增强应对危机意识和能力的同时，不断完善突发公共卫生事件应急预案体系，创造一个有利于学校发展的应急管理模式。

2、建立网络舆情监测预警机制

目前，公共卫生事件网络舆情监测和预警被我国各省份卫生部门所重视，陕西省市卫计委、西安市卫生局等均建立了舆情应对处置工作方案，开展定期的卫生舆情报告。网络舆情监测预警是对当前网络舆情做出评价分析并预测其发展趋势，及时做出未来事件应对的反应。[5]一般监测预警的对象主要是突发传染病事件，对突发公共卫生事件的应对，政府相关职能部门做到及时处置的同时，加大对网络舆情的监测力度，公共卫生事件网络舆情的监测，重点是信息的获取，要在事件发生的第一时间展开全网搜索和动态监测。利用百度等搜索引擎，针对高校突发公共卫生事件，对新闻、论坛、微博、及时通信软件的动态网页进行有效地结构化信息抽取，利用数据挖掘技术和方法，通过网页引用频次、网页内容权威性、网页内容关注点、用户访问量等关键数据，挖掘有规律的信息，对集合的内容进行分类、总结及事件发展的趋势预测，从而提出重要的舆情信息，对可能出现的扩大化、恶性化舆情信息及时预警和研判。[6]

3、积极引导网络舆论

高校应加强与师生、员工的沟通，掌握他们思想和行为动态的相关信息，形成系统有序的信息监测体系。当突发公共卫生事件暴发时，校方便能够通过信息监测体系，及时掌握师生对事件的反应程度，迅速启动应急预案，并积极和当地疾控部门沟通，实现与公众及媒体的良好沟通，畅通信息反馈渠道，及时疏通网络上消极的声音，减少突发事件所带来的危害和负面网络舆论的传播，最终促使高校突发公共卫生事件的圆满解决。

4、建立突发公共卫生事件信息报告制度

高校所属地区的疾控机构实行24小时值班制度，建立有突发公共卫生事件逐级报告制度和网络直报系统，确保紧急情况报送渠道畅通。信息报送做到不瞒报、不漏报，报送及时、全面和准确，以便疾控部门及时控制疫情蔓延，做好防控工作。[7]

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关键词：大型建筑结构 健康监测 案例分析 建筑工程教学

中图分类号：TU317 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2016）15-0243-02

在我国建设中国特色社会主义事业的进程中，国民经济水平快速提升，国家文明形象越来越有影响力，尤其以城市现代化建设的成就而彰显，高楼大厦林立，具有城市标志性的大型建筑物从大城市到中小城市甚至到县级城市都已经不足为奇。而且就目前来说，城市建设的规模还在扩大，大型建筑物还在一批又一批的拔地而起，成为城市建设和城市现代化的一道亮丽的风景线。不言而喻，随着社会经济的快速发展，城市现代化进程的步伐加快，国人对大型建筑的需求旺盛，特别是大型建筑在人们的眼中已经成为了城市形象和经济发展水平的代表，即便选择为家居购置住处，也都不再稀罕曾经的低矮楼房，都在瞄准具有大都市品位的摩天大楼和以大型建筑物成片构成的具有现代化水准的家居环境。然而随着大型建筑的不断增建和增多，潜在的安全问题也随之增加。因为大型建筑结构所使用的材料会随着时间的推移而出现老化现象，另外，大型建筑物更易受到大风、火灾、地震等自然灾害与人为破坏的影响，所以对大型建筑结构健康监测很重要，不能忽视，对大型建筑结构进行健康监测是对人们的生命财产负责，更是建筑企业对社会责任的应有担当。针对于中职学校建筑工程专业教育教学来说，即要从专业技术上加强教学，亦需要从专业责任感上给予学生以足够的培育和强化。

一、大型建筑结构健康监测的必要性

（一）积极探讨和丰富结构工程理论，在理论指导实践的意义上确保大型建筑结构的安全

理论指导实践，建筑结构理论是大型建筑结构建设的技术支撑和物质支撑，大型建筑结构建设必须在严格遵守其建筑结构理论的基础上进行，这是不能违背的客观规律。从目前我国所积累所遵循所教学的结构工程理论来看，多是在足尺模型或数值模型方面，在实践检验与证明方面较为缺失，落后于国外先进的结构工程理论，对大型建筑结构建设的指导也存在缺陷和不足。对于这种现状必须改变，从业界到理论界都应积极探讨和丰富结构工程理论，积极在实践中探索，通过进行大型建筑结构健康监测，进一步积累经验和数据，完善结构工程理论，提高大型建筑结构健康监测体系，更好地为社会经济发展进行服务，确保大型建筑结构的安全。

（二）质量可靠和安全是大型建筑结构的首要保障，加强大型建筑结构健康监测意义重大

质量可靠和安全是大型建筑结构的首要保障，这需要大型建筑的设计、施工、监理、检测、排查隐患、加大安全措施等各个环节予以实施和落实，更需要加强对大型建筑结构的健康监测。从目前来看，我国对大型建筑结构的健康监测多数是进行常规变形监测，时间周期长、时效性差，无法达到大型建筑结构安全的要求，这让大型建筑结构的安全面临着严峻的形势，所以，加强大型建筑结构健康监测意义重大，有利于及时、有效地为大型建筑结构提供安全的环境，排查与纠正存在的安全隐患问题，最大限度地在异常情况时减少生命财产的损失，在这方面还需要投入更大的重视程度和实施力度。

二、大型建筑结构健康监测的构成

建筑结构健康监测主要是对建筑结构外部负荷进行检测，从建设开始到整个使用时期，包括了传感器、数据采集、数据处理以及结构预警四个子体系。[1]

（一）传感器体系

建筑结构健康监测传感器体系通过利用对风速、温度、振动和位移等进行实时探测的技术和设备组成自身体系和实施过程，对风速监测利用风速仪；对地震可采用地面运动加速仪，对建筑物实际数据进行检测和记录；对温度可采用数学温度仪，对建筑结构昼夜温差、向阳背阳差异以及四季温差进行监测，通过一系列数据的监测，通过贯彻和分析各项数值的变化对建筑结构的健康程度进行预测。

（二）数据采集和运输体系

传感器体系获得数据后，数据采集和运输体系对相应的数据进行读取并上传到站点，下一步通过站点再上传至数据中心的服务器中，数据的上传可以通过无线、有线等途径和方式，这样建筑管理单位或监测部门可以实时通过局域网或互联网进行数据的读取和监测，为下一步数据的处理和分析做好充足的准备，进一步确保大型建筑结构的安全和质量。

（三）数据处理和分析体系

数据采集和运输至数据中心服务器后，需要对数据进行处理和分析进而获得建筑结构的健康情况。数据的处理和分析的流程主要包括数据检验、数据读入与编辑、分析项目和计算与绘图等步骤，开展错误数据解释、数据幅显示、数据时域显示、频域显示和频数计数等分析，全面获得数据的价值，进而通过数据的处理和分析掌握大型建筑结构健康的状态，并为下一步结构预警和纠正做好准备。

有学者这样论述：“在大型建筑的结构健康监测中，要对大量不同类型的传感器采集到的数据信号进行处理.基于Oracle数据库开发平台，根据各传感器的分类、采集的时间，建立相应的数据库系统。该系统能有效地对采集到的海量数据进行存储、管理、查询及异常数据的预警处理”。[2]这些都说明，大型建筑结构健康监测的数据处理和分析体系是科学的严密的，需要通过专业的信息化的数据手段和数据信息平台来进行。

（四）结构预警体系

根据对数据处理和分析的结果，对大型建筑结构健康的情况进行判断。处理后的数据包括了对大型建筑结构负荷作用以及效果两个类别，其中通过对负荷作用阈值的设置，分为预期内和超出预期两种；在效果方面，又可分为上、中、下三种，通过设置一定的权重，依据处理后的数据对其进行判断是在预期内还是超出预期，综合两者的判断后，若都在预期内，则为健康，若都超出预期范围，则大型建筑结构存在安全问题，需要进行预警和纠正，进而保证使用者的人身财产安全。[3]

三、基于监测的建筑结构性态案例分析

（一）大型建筑结构在火灾后监测

对大型建筑结构火灾后监测，案例选取了大型体育场，体育场使用的是穹顶屋面，且按照规定和要求安装了结构监测体系。索力监测是穹顶屋面状态关键的指标，在发生火灾第一时间内需要对索拉力数据进行分析，在发生火灾后，通过前后数据对比分析，发现变化较小，说明造成的影响较小，不影响以后的正常使用。

（二）大型建筑结构在台风后监测

台风过后，由索网-钢管桁架构建而成的展览馆的铝板被吹落，依照结构健康测试体系，对风速、风压、索拉力等进行分析，通过对前后的各项数据进行对比，结构内部力在正常范围内，但是在风吸力的作用下，由于施工质量存在问题，导致了展览馆铝板被破坏。[4]这说明大型建筑结构不能缺少台风后监测这一环，这是由大型建筑结构的特点所决定。

（三）大型建筑结构在地震后监测

为证实地震对大型建筑结构的影响程度，选取了地震后的体育馆进行监测，在地震中体育馆发生了部分杆件弯曲、限位板损坏等现象。通过振动传感器的布局，进行振动监测数据，通过所获得数据来看，虽然地震对部分构件进行了破坏，但整体结构良好，通过加固和修复可继续使用。

参考文献：

[1]张其林.大型建筑结构健康监测和基于监测的性态研究[J].建筑结构，2011（12）：68.

[2]林建富，程瀛，黄建亮，程树辉.大型建筑结构健康监测的海量数据处理与数据库开发研究[J].振动与冲击，2010， 29（12）：55-59