廣州塔科普項(xiàng)目解說(shuō)

1、廣州新電視塔結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解說(shuō)稿廣州新電視塔結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1.1.1 健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介電視塔在建成以后，由于受到氣候、腐蝕、材料性能退化等因素影響，以及長(zhǎng)期在靜載和活載的作用下易于受到損壞，相應(yīng)地其強(qiáng)度和剛度也會(huì)隨時(shí)間的增加而降低。在結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)使用過程中，地震、臺(tái)風(fēng)等突發(fā)災(zāi)害對(duì)結(jié)構(gòu)的影響和損害都很大，為了保證結(jié)構(gòu)的安全性和使用功能，同時(shí)在災(zāi)后對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性評(píng)估和必要的維護(hù)工作，就需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)。健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成部分及運(yùn)作流程廣州電視塔的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為施工階段監(jiān)測(cè)和運(yùn)營(yíng)階段監(jiān)測(cè)兩個(gè)階段，整套系統(tǒng)由六個(gè)部分組成，傳感器系統(tǒng)(SS)它用于監(jiān)測(cè)廣州新電視塔施工和運(yùn)營(yíng)階段的的結(jié)構(gòu)響應(yīng)

2、、荷載及工作環(huán)境數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)(DATS)該系統(tǒng)用于采集傳感器信號(hào)并傳輸給數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)(DPCS)它的作用在于控制數(shù)據(jù)的采集，傳輸，顯示，分析及歸檔結(jié)構(gòu)健康評(píng)估系統(tǒng)(SHES)結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)是一個(gè)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。它主要用于執(zhí)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)價(jià)及診斷與預(yù)測(cè)分析。結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(DMS)結(jié)構(gòu)健康數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)由一個(gè)高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)系統(tǒng)組成，主要用于存取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。除了以上五大系統(tǒng)，還有一個(gè)為前面五大系統(tǒng)提供服務(wù)和支持的檢查與養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)(IMS)。該系統(tǒng)具有為前面的五大系統(tǒng)進(jìn)行檢查，標(biāo)定，維護(hù)和升級(jí)的作用。運(yùn)作流程：

3、在廣州新電視塔上布置了大量的傳感器，用于測(cè)量結(jié)構(gòu)物理參數(shù)及周圍環(huán)境。傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)將對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和數(shù)據(jù)篩選。結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)做出評(píng)價(jià)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全隱患，提出相應(yīng)的維護(hù)方案。廣州新電視塔在0.00米至578.00米之間共選取了16個(gè)高程作為監(jiān)測(cè)層，并在上面布置了多種傳感器，包括：（由于涉及版權(quán)問題，傳感器型號(hào) 需在動(dòng)畫中隱去）22個(gè)加速度傳感器加速度傳感器安裝于核心筒處，其功能在于通過測(cè)量結(jié)構(gòu)加速度進(jìn)而了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性144個(gè)光纖應(yīng)變計(jì)其中38個(gè)光纖應(yīng)變計(jì)安裝于核

4、心筒，96個(gè)安裝于外框筒鋼結(jié)構(gòu)處。光纖應(yīng)變計(jì)用于測(cè)量結(jié)構(gòu)在不同荷載作用下的應(yīng)力應(yīng)變情況56個(gè)光纖溫度計(jì)光纖溫度計(jì)用于測(cè)量關(guān)鍵截面的溫度并對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力修正148個(gè)埋入式振弦應(yīng)變計(jì)埋入式振弦應(yīng)變計(jì)埋入到核心筒混凝土結(jié)構(gòu)中，量測(cè)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的應(yīng)力。264個(gè)粘貼式振弦應(yīng)變計(jì)粘貼式振弦應(yīng)變計(jì)安裝于外框筒鋼結(jié)構(gòu)，量測(cè)鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的應(yīng)力。136個(gè)PT-100溫度傳感器PT-100溫度傳感器用于測(cè)量測(cè)點(diǎn)的溫度3個(gè)腐蝕傳感器腐蝕傳感器埋入到核心筒混凝土結(jié)構(gòu)中，通過監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的腐蝕數(shù)據(jù)評(píng)估構(gòu)件的耐久性和承載力。1個(gè)GPS監(jiān)測(cè)站GPS監(jiān)測(cè)站由位于電視塔塔頂?shù)囊粋€(gè)GPS 測(cè)量點(diǎn)和地面不動(dòng)點(diǎn)的一個(gè)GPS 參考點(diǎn)組成。

5、用于監(jiān)測(cè)電視塔結(jié)構(gòu)塔頂?shù)奈灰?，研究電視塔塔頂位移與環(huán)境變化 的關(guān)系2個(gè)雙向傾斜儀雙向傾斜儀分別安裝在塔頂和塔頂以上75 m 桅桿處，用于測(cè)量結(jié)構(gòu)垂直度。3臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī)數(shù)碼攝像機(jī)用于測(cè)量結(jié)構(gòu)相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的動(dòng)位移。1個(gè)氣象站氣象站安裝于電視塔頂部，用于了解電視塔所在地理位置的氣象信息2個(gè)雙向螺旋式風(fēng)速儀風(fēng)速儀分別位于電視塔塔頂位置及桅桿頂部578米處，以了解電視塔地理位置的風(fēng)場(chǎng)特性，包括平均風(fēng)特性和脈動(dòng)風(fēng)特性1臺(tái)地震儀地震儀布設(shè)于電視塔地下室底板，用于掌握電視塔基礎(chǔ)附近的地震動(dòng)下面，我們選取277.20米監(jiān)測(cè)層為大家介紹一下傳感器的具體分布及安裝我們?cè)?77.20米監(jiān)測(cè)層的1柱，7柱，13柱，19柱的

6、位置布置了16個(gè)光纖應(yīng)變計(jì)8個(gè)光纖溫度計(jì)4個(gè)埋入式振弦應(yīng)變計(jì)8個(gè)PT-100溫度傳感器20個(gè)粘貼式振弦應(yīng)變計(jì)在核心筒則布置了12個(gè)埋入式振弦應(yīng)變計(jì)2個(gè)加速度傳感器（2）光纖傳感器系統(tǒng)廣州新電視塔結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所布設(shè)的光纖傳感系統(tǒng)是整個(gè)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它應(yīng)用于廣州新電視塔的外筒鋼結(jié)構(gòu)及桅桿根部，提供長(zhǎng)期實(shí)時(shí)的應(yīng)變和溫度監(jiān)測(cè)。主塔光纖傳感系統(tǒng)由80個(gè)光纖應(yīng)變傳感器和40個(gè)光纖溫度傳感器組成，桅桿光纖傳感系統(tǒng)由64個(gè)光纖應(yīng)變傳感器和32個(gè)光纖溫度傳感器組成，分別布置在主塔標(biāo)高為32.80米，121.20米，277.200米，334.40米，438.45米及桅桿根部454米位置處。此

7、處將文字轉(zhuǎn)為圖形方式表達(dá)整個(gè)塔身的傳感器系統(tǒng)組成了一張傳感網(wǎng)，有效的對(duì)塔身進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。與傳統(tǒng)傳感器相比，光纖傳感器有如下優(yōu)點(diǎn)：（同時(shí)配圖說(shuō)明）抗電磁干擾；通過波長(zhǎng)分配進(jìn)行多路復(fù)用；傳輸距離可達(dá)100公里；信號(hào)保真度高；波長(zhǎng)既能作為光纖傳感器標(biāo)識(shí)，也能作為測(cè)量絕對(duì)基準(zhǔn)。光纖數(shù)據(jù)的傳輸健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的光纖傳感器在外筒分布為5個(gè)環(huán)，每個(gè)環(huán)有4個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別監(jiān)測(cè)環(huán)梁，斜撐和立柱的應(yīng)變和溫度；每個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)由鎧裝光纜傳輸至各環(huán)對(duì)應(yīng)的核心筒弱電房；我們?yōu)楣饫w傳感器在主塔的信號(hào)傳輸專門鋪設(shè)了一根多芯光纜，從塔頂一直到0米的控制中心；當(dāng)各環(huán)的光纜到達(dá)對(duì)應(yīng)的弱電房后，與多芯光纜連接，實(shí)現(xiàn)5個(gè)環(huán)的數(shù)據(jù)

8、傳輸至0米控制中心。（3）位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（先GPS, 再說(shuō)新式數(shù)碼攝像位移監(jiān)測(cè)）GPS位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)位移。系統(tǒng)由 GPS基準(zhǔn)站、GPS監(jiān)測(cè)站和通信系統(tǒng)組成。監(jiān)測(cè)站接收衛(wèi)星信號(hào)及GPS基準(zhǔn)站信息，進(jìn)行實(shí)時(shí)差分后可實(shí)時(shí)得到測(cè)點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)。攝像測(cè)量通過高速連續(xù)攝像和影像識(shí)別技術(shù)對(duì)測(cè)點(diǎn)動(dòng)位移進(jìn)行觀測(cè)，它是一種非接觸獲取空間信息的重要手段，對(duì)于難以尋覓固定不動(dòng)參考點(diǎn)的高聳結(jié)構(gòu)，利用攝像測(cè)量技術(shù)監(jiān)測(cè)其動(dòng)態(tài)位移可以取得比傳統(tǒng)測(cè)量方式更好的效果。在廣州新電視塔上成功應(yīng)用了數(shù)碼攝像系統(tǒng)對(duì)塔頂動(dòng)位移進(jìn)行了觀測(cè)，測(cè)量結(jié)果與GPS的測(cè)量結(jié)果吻合的很好。（動(dòng)畫顯示比較的曲線）（4）數(shù)據(jù)采集與傳

9、輸系統(tǒng)廣州新電視塔結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用無(wú)線系統(tǒng)和有線系統(tǒng)相結(jié)合的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸1.由于施工現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，施工過程的健康監(jiān)測(cè)采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸；2.各層傳感器的采集信號(hào)通過信號(hào)傳輸線纜傳輸至相應(yīng)層弱電房的數(shù)據(jù)采集子站，然后再用網(wǎng)絡(luò)線將各層弱電房的子站進(jìn)行串聯(lián)。該網(wǎng)絡(luò)線的終端連接至位于第6層的無(wú)線發(fā)射器。利用現(xiàn)場(chǎng)辦公室的無(wú)線接收器接收采集到的數(shù)據(jù)。（5）遠(yuǎn)程監(jiān)控可視化為了提高后方支援對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的掌握度以及提供更好的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的專業(yè)服務(wù)，建立了一個(gè)基于因特網(wǎng)直接與廣州新電視塔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行聯(lián)機(jī)通訊的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取最新的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并顯示于遠(yuǎn)程可視化系統(tǒng)。（在多媒體展示中

10、，將采用圖片資料和視頻剪輯的方式向觀眾展示遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)際操作界面和功能。）（6）數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)將對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)將利用有限元模型分析等方法，檢查結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)應(yīng)力超限、損傷，分析損傷對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的不利影響，以此評(píng)估結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)。健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的預(yù)警機(jī)制結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用多級(jí)預(yù)警機(jī)制，預(yù)警系統(tǒng)包括初級(jí)預(yù)警和結(jié)構(gòu)性預(yù)警，分三個(gè)預(yù)警級(jí)別。初級(jí)預(yù)警設(shè)置在數(shù)據(jù)采集單元內(nèi)，其功能是超值預(yù)警判別并向系統(tǒng)控制中心報(bào)告。結(jié)構(gòu)性預(yù)警設(shè)置在控制中心內(nèi)的結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)服務(wù)器上，對(duì)結(jié)構(gòu)整體性及某些預(yù)置參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和在線評(píng)估，從動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)或原始數(shù)據(jù)庫(kù)中

11、調(diào)入相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行構(gòu)件損傷評(píng)估分析，以進(jìn)一步確定損傷的位置和程度，以便作進(jìn)一步處理包括對(duì)突發(fā)事件迅速進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。不要做，這部分也是要?jiǎng)h除的(7)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和保護(hù)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，有效的保證了各模塊之間的相互獨(dú)立性。每一模塊可進(jìn)行單獨(dú)作業(yè)及維護(hù)，不影響其它模塊的運(yùn)作，從而最大化保證各模塊功能的正常使用。健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的保護(hù)總體上可以分為硬件保護(hù)與軟件保護(hù)兩大類。（a）硬件保護(hù)廣州新電視塔結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在建成后將運(yùn)行相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，而且部分傳感器及通訊線纜都安裝在室外，外界干擾不但會(huì)對(duì)干擾信號(hào)采集，同時(shí)也會(huì)影響監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用壽命。因此，在系統(tǒng)實(shí)施過程中必須對(duì)所有的傳感器、通訊線

12、纜、數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)，確保系統(tǒng)能夠長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行。（此處顯示傳感器保護(hù)總圖）例如，光纖傳感器及粘貼于結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)變計(jì)采用了不銹鋼金屬盒進(jìn)行保護(hù)。加速度傳感器和數(shù)據(jù)采集儀則采用了金屬箱進(jìn)行防塵、防潮的保護(hù)。為了采集儀能夠連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在外接電源還安裝有避雷器，隔離變壓器和穩(wěn)壓器。廣州新電視塔數(shù)據(jù)傳輸使用的信號(hào)線的全部安裝有鋁合金線槽進(jìn)行保護(hù)。硬件的穩(wěn)定運(yùn)行與維護(hù)的多媒體展示內(nèi)容主要采用視頻剪輯的形式介紹各種傳感器的保護(hù) （b）軟件保護(hù)在系統(tǒng)的使用過程中，我們將定期的對(duì)數(shù)據(jù)采集和處理以及健康評(píng)估軟件系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，以確保健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(8)監(jiān)測(cè)結(jié)果演示廣州新電視塔

13、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自運(yùn)行以來(lái)，成功監(jiān)測(cè)了多次臺(tái)風(fēng)和地震期間的結(jié)構(gòu)響應(yīng)及外荷載數(shù)據(jù)。多媒體展示中將利用實(shí)物照片展示安裝于結(jié)構(gòu)塔頂?shù)娘L(fēng)速儀，同時(shí)結(jié)合文字解說(shuō)展示風(fēng)速儀在莫拉菲臺(tái)風(fēng)期間的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。在莫拉菲臺(tái)風(fēng)期間，傳感器成功監(jiān)測(cè)了廣州新電視塔所受的風(fēng)荷載和結(jié)構(gòu)響應(yīng)，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為電視塔的安全評(píng)估和研究高聳結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)提供了重要的依據(jù)通過圖文資料和文字解說(shuō)說(shuō)明在廣州新電觀塔施工期間，結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成功地監(jiān)測(cè)到了由汶川大地震（震級(jí)8.0）引起的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。2008年5月12日下午2點(diǎn)28分，汶川地震發(fā)生在中國(guó)四川省的西北部。安裝在10個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上的振弦應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)到了持續(xù)1至2分鐘的大應(yīng)變變

14、化。由地震引起的最大橫截面應(yīng)力變化為3.6兆帕，是施工階段自重產(chǎn)生的靜應(yīng)力的百分之十左右。結(jié)構(gòu)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)通過對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)突變的數(shù)據(jù)分析，圓滿的完成了結(jié)構(gòu)安全性的評(píng)估任務(wù)。廣州新電視塔結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制系統(tǒng)展示廣州新電視塔結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制系統(tǒng)2.3.1 廣州新電視塔結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介在視覺展示中將主要介紹廣州新電視塔采用振動(dòng)控制的目的和意義，振動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及工作原理，振動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控以及振動(dòng)控制實(shí)際效果的模擬展示這幾個(gè)部分。（1） 振動(dòng)控制的目的和意義：廣州位于珠三角地區(qū)，是我國(guó)地震重點(diǎn)防御區(qū)。同時(shí)，由于廣州新電視塔高度大、體形纖細(xì)、結(jié)構(gòu)布置獨(dú)特，屬于風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于廣州電視塔的

15、新穎結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，它在強(qiáng)風(fēng)作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)就更加難以預(yù)測(cè)。為了防患于未然，保障結(jié)構(gòu)的安全性和耐用性，在廣州新電視塔上安裝有結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)主塔及桅桿進(jìn)行減震。振動(dòng)控制系統(tǒng)組成及工作流程：通過3D功能動(dòng)畫詳細(xì)介紹振動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及工作流程（圖3-14）。在介紹中突出展示新電視塔采用的振動(dòng)控制系統(tǒng)與健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合這一創(chuàng)新點(diǎn)。位于主塔的HMD 系統(tǒng)由以水箱為質(zhì)量的TMD系統(tǒng)和坐落在其上的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的AMD 系統(tǒng)組成。（備注：傳感器的位置 12個(gè)加速度傳感器位于168.0米，277.2米，386.4米，438.4米，529.0米，578.0米其個(gè)數(shù)分別為1個(gè)，1個(gè)，1個(gè)，5個(gè)，2個(gè)，2

16、個(gè)。4個(gè)速度傳感器位于168.0米，277.2米，386.4米，438.4米，每層各一個(gè)。4個(gè)位移傳感器位于438.4米。1個(gè)地震儀位于0米，1個(gè)風(fēng)速儀位于459米。）上面?zhèn)鞲衅鞯恼f(shuō)明廣州新電視塔主塔TMD振動(dòng)控制系統(tǒng)的采用消防水箱作為質(zhì)量單元，由于布置時(shí)應(yīng)盡可能減小與主塔結(jié)構(gòu)的偏心，因此依據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和與主體結(jié)構(gòu)空間位置相容的要求，最終選用了雙水箱布置方案。在小震情況下，水箱沿底部軌道隨主結(jié)構(gòu)來(lái)回振動(dòng)，達(dá)到被動(dòng)消能減震的效果。當(dāng)結(jié)構(gòu)振幅達(dá)到一定程度，位于TMD質(zhì)量頂部的AMD系統(tǒng)被激活，并與TMD系統(tǒng)協(xié)同工作減小主塔振動(dòng)。由于AMD 系統(tǒng)工作時(shí)，需要及時(shí)得到結(jié)構(gòu)當(dāng)前狀態(tài)的反饋信息。因此在結(jié)

17、構(gòu)上布置了22個(gè)采集結(jié)構(gòu)反饋信息所需的傳感器對(duì)主塔結(jié)構(gòu)加速度、主塔結(jié)構(gòu)速度、TMD質(zhì)量位移和TMD質(zhì)量加速度進(jìn)行量測(cè)。其中包括12 個(gè)加速度傳感器、4 個(gè)速度傳感器、4 個(gè)位移傳感器，以及與“廣州新電視塔運(yùn)營(yíng)期結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”共用的1 個(gè)地震儀、1 個(gè)風(fēng)速儀。AMD系統(tǒng)將首先通過反饋信息傳感器收集結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息，再根據(jù)控制算法計(jì)算主動(dòng)最優(yōu)控制力并通過作動(dòng)器施加于上部質(zhì)量單元，由此對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行混合控制。桅桿建立在塔頂(454 m)之上，自身高達(dá)146 m，屬于風(fēng)敏感構(gòu)筑物。在桅桿575.87米高程和571.07米高程處分別懸吊一個(gè)重達(dá)2噸的擺錘對(duì)桅桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行TMD被動(dòng)控制。在功能動(dòng)畫中，首先在塔體

18、3D模型上突出顯示振動(dòng)控制系統(tǒng)用于采集反饋信息所用的傳感器位置，利用3D功能動(dòng)畫詳細(xì)說(shuō)明控制系統(tǒng)的整個(gè)控制流程，其中包括具體化傳感器量測(cè)控制系統(tǒng)所需的反饋信號(hào)過程及控制器運(yùn)算后主動(dòng)調(diào)諧控制系統(tǒng)(AMD)中的電機(jī)工作并由此減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)的全過程。同時(shí)，通過視頻動(dòng)畫和文字解說(shuō)突出介紹振動(dòng)控制系統(tǒng)如何與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有機(jī)的相結(jié)合，提取真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)，并對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)模型進(jìn)行修正，從而優(yōu)化改進(jìn)控制策略。（2） 振動(dòng)控制遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)“廣州新電視塔振動(dòng)控制系統(tǒng)”與“廣州新電視塔健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”相整合，在兩個(gè)系統(tǒng)中共享了一部分傳感器，同時(shí)，振動(dòng)控制系統(tǒng)還利用健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)控制的遠(yuǎn)程監(jiān)控，在位

19、于0.00 m 處的廣州新電視塔的總控制中心對(duì)位于438.4 m 處的阻尼層進(jìn)行振動(dòng)控制的實(shí)時(shí)監(jiān)控。（3） 控制效果模擬展示根據(jù)控制系統(tǒng)的模擬計(jì)算結(jié)果制作塔體和桅桿結(jié)構(gòu)在風(fēng)/地震荷載下的減振效果。振動(dòng)控制系統(tǒng)有效的保證了結(jié)構(gòu)在使用階段，特別是大型自然災(zāi)害時(shí)期的安全性能。這一部分的3D動(dòng)畫要求利用塔體3D模型，根據(jù)模擬計(jì)算的結(jié)果制作無(wú)控結(jié)構(gòu)和安裝有振動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在風(fēng)振下的不同響應(yīng)狀態(tài)并進(jìn)行對(duì)比。同時(shí)在動(dòng)畫中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地給出類似圖3-20所示的無(wú)控及有控結(jié)構(gòu)某節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)程曲線的對(duì)比圖。廣州新電視塔建筑節(jié)能系統(tǒng)展示2.4.1 廣州新電視塔建筑節(jié)能系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.4.2 廣州新電視塔建筑節(jié)能系統(tǒng)展示任何建筑材料的生產(chǎn)和建筑功能的正常使用，都離不開能源的消費(fèi)，可以說(shuō)建筑使用與能源消費(fèi)是一對(duì)雙胞胎，建筑發(fā)展必然帶來(lái)能源消費(fèi)的增加。在廣州新電視塔上布設(shè)了利用太陽(yáng)能和風(fēng)能兩種可再生資源的