非接触式建筑测振法
演示使用 Ommatidia Q2 多光束激光多普勒测振仪在环境激励下对建筑进行远程、非接触式振动测量。在 25 m 的工作距离下,65 个同步测量点实现了可靠的高灵敏度频谱和速度波形采集
Ommatidia Q2 是一款基于 FMCW 激光雷达的多光束测振仪,可同时采集排列成一线的 65 个点。对于随机或环境激励,并行采集可确保所有点同时被测量,从而避免了与扫描方法相关的相位不一致性。相关规格:
- 65 点同步测振;可选采样率高达 40 kHz;速度范围 ±15.5 mm/s。
- 集成三轴加速度计:2,000 Hz 带宽,4,000 Hz 采样,22.5 µg/√Hz 噪声,能够区分环境和仪器振动,如交通、风和内部风扇。
- 全高清 RGB 摄像头 (1920×1080),带自动对焦功能,用于准直和记录。
- IP54 防护等级,具备压力、温度和湿度的环境补偿功能。
- GigE 连接、GPS 同步、模拟 I/O、数字输出;通过 Ommatidia Atelier 控制;数据格式为 HDF5。
- 俯仰微扫描器可在需要时进行密集的垂直采样,并具有长采集静态模式,以保证稳定性和频谱分辨率。
目标:地热系统烟囱,混凝土空心结构,尺寸约为 2 m × 1 m × 35 m。
- 工作距离:约 25 m;测量线沿外墙垂直定向。
- 表面处理:无需处理。
- 模式:用于连续时间序列的长采集静态测振模式。
- 采集:在同一垂直线上进行三次运行,每次 300 秒。步骤:1) 使用 RGB 摄像头和自动对焦功能对准垂直 65 点光束线。2) 配置长采集静态测振,以优先考虑时间稳定性和低频分辨率。3) 记录同步的 Q2 测振数据和内部加速度计时间序列。4) 对频谱进行后处理,以比较结构响应与环境及仪器特征。
由于振幅极低且主频通常低于 10 Hz,建筑物的动态特性表征具有挑战性。在资产规模上,受控激励很少具有可行性,因此环境激励分析成为首选途径。本应用说明评估了 Ommatidia Q2 多光束激光多普勒测振仪在环境激励下远程、非接触式采集真实建筑振动的能力。 关键词:激光测振、建筑、环境激励、结构监测
https://ommatidia-lidar.com/wp-content/uploads/2026/04/mkt-0420-12-11.webp 17590 docx-03-image3频谱分析显示,测振仪和加速度计的光谱中均出现了 5 Hz、10 Hz 和 110 Hz 的峰值,表明其为非结构性来源。其中 110 Hz 分量与内部冷却风扇一致。5 Hz 和 10 Hz 的峰值则与城市环境产生的地面振动激励相吻合。 测振仪数据中存在一个明显的 1.7 Hz 峰值,而加速度计并未反映出该峰值,这被归因于烟囱的结构响应。 关键结论:
- 仅靠环境激励就足以识别低频建筑模态。
- 集成加速度计对于声源辨识至关重要,可将真实的建筑动力学与环境及仪器产生的振动隔离开来。
- 并行 65 点采集可沿测量线提供瞬时的、相位一致的空间洞察。
场地选择:安置在稳定的地面上,保持视线清晰,并根据需要使用刚性三脚架和隔振垫,尽量减少局部振动与仪器的耦合。
- 配置:对于 10 Hz 以下的低频目标,使用长采集静态模式。校准采样率和记录长度,以达到所需的频谱分辨率。
- 验证:将测振仪频谱与内部加速度计进行对比,以剔除环境或仪器峰值。
- 记录:使用 RGB 摄像头进行对准记录和重复性检查。将数据存储为 HDF5 格式,以实现可追溯的工作流。








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应用概览
Ommatidia Q2 是一款基于 FMCW 激光雷达的多光束测振仪,可同时采集排列成一线的 65 个点。对于随机或环境激励,并行采集可确保所有点同时被测量,从而避免了与扫描方法相关的相位不一致性。相关规格:
- 65 点同步测振;可选采样率高达 40 kHz;速度范围 ±15.5 mm/s。
- 集成三轴加速度计:2,000 Hz 带宽,4,000 Hz 采样,22.5 µg/√Hz 噪声,能够区分环境和仪器振动,如交通、风和内部风扇。
- 全高清 RGB 摄像头 (1920×1080),带自动对焦功能,用于准直和记录。
- IP54 防护等级,具备压力、温度和湿度的环境补偿功能。
- GigE 连接、GPS 同步、模拟 I/O、数字输出;通过 Ommatidia Atelier 控制;数据格式为 HDF5。
- 俯仰微扫描器可在需要时进行密集的垂直采样,并具有长采集静态模式,以保证稳定性和频谱分辨率。
测试设置和工作流程
目标:地热系统烟囱,混凝土空心结构,尺寸约为 2 m × 1 m × 35 m。
- 工作距离:约 25 m;测量线沿外墙垂直定向。
- 表面处理:无需处理。
- 模式:用于连续时间序列的长采集静态测振模式。
- 采集:在同一垂直线上进行三次运行,每次 300 秒。步骤:1) 使用 RGB 摄像头和自动对焦功能对准垂直 65 点光束线。2) 配置长采集静态测振,以优先考虑时间稳定性和低频分辨率。3) 记录同步的 Q2 测振数据和内部加速度计时间序列。4) 对频谱进行后处理,以比较结构响应与环境及仪器特征。
工作原理
- 由于振幅极低且主频通常低于 10 Hz,建筑物的动态特性表征具有挑战性。
- 在资产规模上,受控激励很少具有可行性,因此环境激励分析成为首选途径。
- 本应用说明评估了 Ommatidia Q2 多光束激光多普勒测振仪在环境激励下远程、非接触式采集真实建筑振动的能力。
运行效益
频谱分析显示,测振仪和加速度计的频谱中均存在 5 Hz、10 Hz 和 110 Hz 的峰值,表明其具有非结构性来源。其中 5 Hz 和 10 Hz 的峰值与城市环境产生的地源激励相吻合。 测振仪数据中存在一个明显的 1.7 Hz 峰值,而加速度计并未反映出该峰值,这被归因于烟囱的结构响应。
关键结论:
- 仅靠环境激励就足以识别低频建筑模态。
- 集成加速度计对于声源辨识至关重要,可将真实的建筑动力学与环境及仪器产生的振动隔离开来。
- 并行 65 点采集可沿测量线提供瞬时的、相位一致的空间洞察。
证明要点
场地选择:安置在稳定的地面上,保持视线清晰,并根据需要使用刚性三脚架和隔振垫,尽量减少局部振动与仪器的耦合。
- 配置:对于 10 Hz 以下的低频目标,使用长采集静态模式。校准采样率和记录长度,以达到所需的频谱分辨率。
- 验证:将测振仪频谱与内部加速度计进行对比,以剔除环境或仪器峰值。
- 记录:使用 RGB 摄像头进行对准记录和重复性检查。将数据存储为 HDF5 格式,以实现可追溯的工作流。
评估 Q2 用于结构健康监测
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