“結構地震安全監測系統”在我國始于1962年，工程力學研究所在新豐江大壩建立了首個結構強震觀測站，此後在北京、廣州、武漢和上海等地開展重要建築監測和區域性特色結構強震台網建設，並獲得了實測結構地震反應數據優發國際。目前，湖北省武漢市針對上百棟160米以上超高層建築開展長期結構強震觀測優發國際，形成了我國最大的結構地震安全監測台網。

　　2023年，中國地震局開始在全國開展城市地震災害風險感知和評估的試點工作，首批試點城市包括了新疆、四川優發國際、甘肅和雲南等4個多震的省份。2024年，中國地震局明確湖北局作為項目牽頭單位，進一步在湖北、江蘇、陝西、福建、青海、陝西、河北等省份進行示範應用，旨在通過輕量化結構項目的試點發揮種子效應，更好地推動城市地震災害風險感知和評估工作。

　　超高層建築抗震設防等級高，破壞性地震作用下一般不會造成建築直接倒塌。但大樓內外附屬物垮塌導致的人員傷亡、大樓結構損壞導致的電梯困人、燃氣洩漏等次生災害影響依然不可忽視。同時，週邊及遠方大震與超高層建築產生的共振影響，也極易讓高層住戶產生恐慌。

　　超高層建築結構長時間服役安全需求也尤其突出。2021年5月18日，深圳市福田區華強北的賽格廣場發生一起樓體搖晃事件。據報道，該次應急搶險工程引起了約5500萬元的經營損失。

　　我國地震監測台網大多布設于城市週邊和偏遠地區，城市內的台網密度相對較低，地震後城市的真實地震反應觀測台陣不足，無法為超高層建築震後的應急救援決策提供充沛的第一手資料。

　　“結構地震安全監測系統”的實時預警及報警功能可以幫助人員及時了解震害影響，並進行有效緊急處置，減少人員傷亡，實現“小震安心、大震減災”。

　　為了有效解決這些安全隱患，2023年，湖北省地震局研發團隊承擔了中國地震局現代化建設專項“結構地震安全監測系統”的設計實施和示範應用。

　　“結構地震安全監測系統”構想之初，國內已有一些超高層建築的結構健康監測案例，但大多數案例都以科學研究為主要目的，主要採用災後人工數據分析的方式判斷結構的受損影響。

　　“我們的研發思路是在震害發生時，通過多技術手段融合實現‘三報’預（報）警信息自動快速推送，產出結果直接服務于大樓業主，發揮減災實效。”楊江說。

　　項目團隊通過“雲邊”融合計算實現震害精細化產出，並以微信公眾號發布文字和報表形式的預警和報警信息，供大樓住戶進行消息訂閱。一二報信息分別在破壞性地震波到達建築前和建築時告知住戶災害信息、影響範圍並提供處置建議，三報信息則給出更為專業的高層結構健康分析結果。

　　破壞性地震波對建築結構影響足夠大時，也會通過電梯地震開關控制電梯程控系統進行緊急處置ta66.app番茄社區，防止結構損壞導致的電梯困人事件發生。

　　同時，數字孿生可視化子系統接入大樓信息化大屏，展示結構實時動態響應，讓業主能真實感受到科技帶來的服務。

　　研發團隊緊盯打造標準化產品和技術系統的目標，服務于城市超高層建築或輕量化結構防災減災的理念伴隨始終。

　　系統的六項關鍵內容最終確定為低成本多參量監測台陣、高拓展性大數據業務支撐平台、精細化邊緣計算系統、可視化數字孿生系統、多手段信息推送服務、高可靠緊急處置系統，相輔相成，缺一不可。

　　系統正式運行後，可為高層建築提供服役期全生命週期監測，提供異常振動情況下的分析報告，提前發現潛在風險，減少直接經濟損失。

　　“結構地震安全監測系統”以強震動監測為核心，多參量監測為輔助，融合多種技術手段，重點聚焦于利用科技創新發揮防震減災實效，具有很好的推廣應用價值。

　　“結構地震安全監測系統”的建設將在經濟、社會和安全層面帶來積極的效益，同時也會提升行業的影響力和地位，促進相關科技的進步與創新優發國際，提高全社會的抗震韌性和防災減災能力。

　　“結構地震安全監測系統”建成了，但要找到合適“試驗”對象並不容易。愁眉不展之際，中南建築設計院總工程師向楊江推薦了襄陽大廈。這是一座由地上58層的超高層塔樓和地上5層裙房組成的超高層綜合體。

　　為何選中襄陽大廈？襄陽大廈即將投入使用，高263.6米，目前超高層建築高度中多集中在200至300米，它的“身高”有代表性；採用框架－核心筒結構，也就是方正、異形兼備；大廈同時有高檔寫字樓和高端酒店兩種功用；同時處在沙湖、長江之畔，是江城特色地貌氣候中的公共建築，更對狂風的監測影響具有典型性。這棟大樓的地震監測“使命”既巧合又天然。

　　2023年8月ta66.app番茄社區，楊江團隊進入襄陽大廈開展結構監測台陣施工，選址、安裝、調試……一切忙中有序、科學規範。無人機圍繞大樓航拍實景，通過數字孿生技術模擬實景大廈模樣，全新的視角讓大廈的居民眼睛一亮。

　　“這些大大小小的匣子總造價在60多萬元。”副總工程師範濤地說，布設在襄陽大廈不同部位的27台監測設備擺放到1.5平方米的辦公桌面，剛剛能擺滿。它們共同守護著大廈的結構安全。

　　“遭遇強震時，電梯地震開關一旦啟動，不會往下掉，也不會停在中間，而是就近在某個樓層打開門，然後自動斷電，電梯靜止不動，這樣就不會造成電梯事故和次生災害。”在裝有地震開關的電梯前，楊江講述，破壞性地震波對建築結構影響足夠大時，也會通過電梯地震開關控制電梯程控系統進行緊急處置，防止結構損壞導致的電梯困人事件發生。

　　“結構地震安全監測系統”也稱為輕量化結構台陣技術系統，其是城市地震災害風險感知和評估的重要內容手段，其通過安裝在建築優發國際、橋梁、水庫大壩等結構上的傳感器實時監測結構的振動信息，將振動數據傳輸到本地終端和中央計算機，通過本地終端（也稱邊緣計算服務器）和中央計算機上的軟件實時分析結構的健康狀態，產出實時評估報告，並發送結構的健康狀態信息，當結構健康狀態出現異常時優發國際，向業主或管理部門發送報警或預警信息。

　　項目的關鍵技術問題主要有：1.如何布設最優的測點方案；2.如何獲取關鍵工程需求參數；3.如何確定最合適的關鍵工程需求參數的閾值；4.如何實現自動化快速診斷產出及信息推送。

　　1.低成本。採用稀疏台陣，通過核心處理算法實現高精度安全監測。依託省局業務分中心、全國大數據業務平台實現算法的不斷優化迭代，實現單體結構相對較低的系統建設成本ta66.app番茄社區。

　　2.強產出。利用“雲邊協同”技術，實現單體結構精細化、個性化產出，核心產出指標明確。融合國家地震預警信息/災害預警信息和本地監測報警，實現“預警”/“報警”一體化產出。

　　4.重感知。利用“三維動態”“數字孿生”等技術，實現智能化動態展示，提升監測的感知度。可根據需求配置緊急處置裝備（如發布終端、電梯地震開關、燃氣地震開關等），實現監測/控制全流程服務。

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