一種建築物結構安全的監測系統及方法與流程
2023-05-13 22:48:21
本發明涉及安全檢測技術領域，尤其涉及一種建築物結構安全的監測系統及方法。
背景技術：
採用一些儀器儀表設備來對大型建築物的結構進行安全檢測已經被廣泛使用。但是受限於高昂的設備成本和安裝成本，只能定期的來對建築物的結構進行安全檢測，實時性較差，且部分區域高空作業難，檢測內容常常不夠全面。
以火車站站房為例：
火車站站房主要分為站臺、售票廳、候車廳、進站口、出站口等建築。大部分火車站站房的建築面積較大，進行定期人工結構安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力。
火車站站臺雨棚的高度普遍在15米以上，有的甚至可以達到40米。在雨棚的修築過程中，不可避免的出現施工工藝不到位，防風扣、鉚釘沒有按計劃施工等情況。一些雨棚的設計方案不嚴密，缺少檢修馬道，以至於無法對屋面、吊頂、電線路和燈具等設施實施日常的檢修工作。此外，由於客運站雨棚的高度普遍偏高，許多客運站的登高設施不能滿足日常的檢測需求，大多通過人工目測和望遠鏡的方式來對雨棚進行日常檢測，存在檢測死角，檢測範圍不夠全面。
火車站站房的其他位置，如候車廳、售票廳等也有類似的問題，由此帶來的是高昂的檢測費用以及檢測人員安全性的保障問題。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種建築物結構安全的監測系統，以克服現有技術對建築物結構安全進行檢測存在的實時性差、檢測不全面以及檢測人員安全性難以保障的問題。
為此目的，本發明提出了一種建築物結構安全的監測系統，包括：
結構安全監測設備、數據處理設備以及巡視設備；
所述結構安全監測設備用於採集待監測建築物的預設位置的結構狀態參數；
所述數據處理設備用於在所述結構狀態參數超過設定閾值時，向所述巡視設備發送前往所述預設位置的巡視指令；
所述巡視設備用於根據所述巡視指令，前往所述預設位置並對所述預設位置進行圖像的採集。
優選的，所述結構安全監測設備是根據所述待監測建築物的外觀結構，並按照預設的空間部署策略進行部署的。
優選的，所述結構安全監測設備包括：定位導航模塊，以及應力傳感器、振動傳感器、加速度傳感器、變形位移傳感器、溫溼度傳感器和風速風壓傳感器中的至少一種。
優選的，所述巡視設備包括具有圖像採集功能的機器人或具有圖像採集功能的無人機。
優選的，所述數據處理設備還用於在所述結構狀態參數超過設定閾值時，發出報警信號。
另一方面，本發明實施例還提供了一種建築物結構安全的監測方法，該方法包括：
接收結構安全監測設備採集的待監測建築物的預設位置的結構狀態參數；
在所述結構狀態參數超過設定閾值時，向巡視設備發送前往所述預設位置的巡視指令，以使巡視設備根據所述巡視指令，前往所述預設位置並對所述預設位置進行圖像的採集。
優選的，該方法還包括：
根據所述結構狀態參數，確定所述待監測建築物的預設位置的損壞程度。
優選的，所述根據所述結構狀態參數，確定所述待監測建築物的預設位置的損壞程度，具體包括：
採用融合算法，融合所述結構安全監測設備採集的所述結構狀態參數，確定所述待監測建築物的預設位置的損壞程度。
優選的，該方法還包括：
根據所述待監測建築物的外觀結構，並按照預設的空間部署策略部署所述結構安全監測設備。
優選的，所述按照預設的空間部署策略部署所述結構安全監測設備具體包括：
根據所述待監測建築物的承重區域、易損區域以及取電方便程度部署所述結構安全監測設備。
本發明實施例提供的建築物結構安全的監測系統及方法，通過結構安全監測設備長期採集待監測建築物的結構狀態參數，在結構狀態參數超過設定閾值時，使巡視設備前往預設位置並對預設位置進行圖像的採集，從而解決了現有技術通過人工定期地來對建築物的結構進行安全檢測，所造成的實時性較差，部分區域高空作業難，檢測內容不夠全面等問題；解決了定期人工安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力以及檢測人員安全性難以保障等問題；進而可以及時發現建築物的問題，將安全隱患扼殺在搖籃中。
附圖說明
通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特徵和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本發明進行任何限制，在附圖中：
圖1為本發明實施例提供的一種建築物結構安全的監測系統的結構示意圖；
圖2為本發明實施例提供的一種建築物結構安全的監測方法的流程示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述。
如圖1所示，本發明實施例提供了一種建築物結構安全的監測系統，該裝置包括：依次連接的結構安全監測設備11、數據處理設備12以及巡視設備13；
其中，所述結構安全監測設備11用於採集待監測建築物的預設位置的結構狀態參數；
所述數據處理設備12用於在所述結構狀態參數超過設定閾值時，向所述巡視設備13發送前往所述預設位置的巡視指令；
所述巡視設備13用於根據所述巡視指令，前往所述預設位置並對所述預設位置進行圖像的採集。
需要說明的是，待監測建築物可以為火車站的站房，包括售票廳、候車廳、站臺等區域的建築，通過在火車站站房的關鍵位置部署一些結構安全監測設備11對該建築物的結構安全性進行長期在線監測。當監測到該建築物的某一個或幾個指標超出事先給定的合理的閾值時，規劃路線並啟動相應的巡視設備13對這個建築物的一些關鍵位置進行圖像採集，如視頻拍攝。從而專業的維修人員可以根據採集的圖像針對性地制定相應的維修方案，由此可以避免現有技術只能定期的來對建築物的結構進行安全檢測，實時性較差，且部分區域高空作業難，檢測內容不夠全面，定期人工安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力以及檢測人員安全性難以保障等問題。
具體的，結構安全監測設備11可以是多種傳感器，用以檢測建築物指定位置的結構狀態參數，如變形、位移等。優選的，所述結構安全監測設備11可以包括：定位導航模塊，以及應力傳感器、振動傳感器、加速度傳感器、變形位移傳感器、溫溼度傳感器和風速風壓傳感器中的至少一種。另外，也還可以包括地震動傳感器等。該定位導航模塊可以是兼容bd(北鬥導航)+gps(衛星導航)的定位導航模塊，從而可以準確定位到結構狀態參數異常的位置。需要說明的是，傳感器可選擇的範圍較廣，不限於上述列舉的幾類傳感器，可以根據建築物自身所需要的監測內容來進行選擇。其中，結構安全監測設備11在施工時或者施工後均可進行部署，並可以採用就近取電的方式為結構安全監測設備11進行供電。優選的，該結構安全監測設備11可以是根據待監測建築物的外觀結構，並按照預設的空間部署策略進行部署的。具體的，所描述的空間部署策略主要考慮了建築物結構的承重區域、易損區域以及取電的方便程度等因素。
進一步的，數據處理設備12可以是具有自主計算能力的計算機，能夠接收來自結構安全監測設備11的結構狀態參數。結構安全監測設備11採集的結構狀態參數可以採用一跳或者多跳的方式發送至所述數據處理設備12的匯聚節點處，由匯聚節點進行後續的數據處理。數據處理設備12的匯聚節點比較接收的結構狀態參數與設定閾值，在所述結構狀態參數超過設定閾值時，認為該結構狀態參數所屬的位置存在不安全隱患，從而向巡視設備13發送前往該位置的巡視指令。其中，該閾值可以通過實驗或查詢資料進行確定。可選的，數據處理設備12的匯聚節點向巡視設備13發送的前往該位置的巡視指令可以包括前往該位置的巡視路線，其中，該巡視路線可以根據巡視設備13的起始位置以及目標位置進行規劃。可選的，所述數據處理設備12還用於在所述結構狀態參數超過設定閾值時，發出報警信號。從而對工作人員進行提醒。
可選的，數據處理設備12還可以根據結構安全監測設備11採集的結構狀態參數，確定所述待監測建築物的預設位置的損壞程度。具體的，數據處理設備12可以採用融合算法，融合所述結構安全監測設備11採集的所述結構狀態參數，確定所述待監測建築物的預設位置的損壞程度。所採用的融合算法可以採用d-s判據算法、模糊算法等。需要說明的是，具體如何採用融合算法融合多種傳感器的檢測值來得到所需的數據，可以採用現有技術實現。在此不再贅述。
更進一步的，所述巡視設備13可以是包括具有圖像採集功能的機器人或具有圖像採集功能的無人機。巡視設備13依據數據處理設備12規劃的路線，前往結構狀態參數超出閾值的位置，採集該位置的圖像信息，進行拍照或攝像。之後可以將採集的圖像信息發送至車站指揮中心，由工作人員根據採集的圖像制定維修方案。
綜上，本發明實施例提供的建築物結構安全的監測系統，通過結構安全監測設備11長期採集待監測建築物的結構狀態參數，在結構狀態參數超過設定閾值時，使巡視設備13前往預設位置並對預設位置進行圖像的採集，從而解決了現有技術通過人工定期地來對建築物的結構進行安全檢測所造成的實時性較差，部分區域高空作業難，檢測內容不夠全面等問題；解決了定期人工安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力以及檢測人員安全性難以保障等問題；進而可以及時發現建築物的問題，將安全隱患扼殺在搖籃中。
另一方面，如圖2所示，本發明實施例還提供了一種建築物結構安全的監測方法，該方法可以採用上述實施例所述的建築物結構安全的監測系統，該方法包括以下步驟：
s1：接收結構安全監測設備11採集的待監測建築物的預設位置的結構狀態參數；
s2：在所述結構狀態參數超過設定閾值時，向巡視設備13發送前往所述預設位置的巡視指令，以使巡視設備13根據所述巡視指令，前往所述預設位置並對所述預設位置進行圖像的採集。
具體的，該方法可以以上述系統實施例中的數據處理裝置為執行主體，數據處理設備12接收結構安全監測設備11採集的待監測建築物的預設位置的結構狀態參數；數據處理設備12在所述結構狀態參數超過設定閾值時，向巡視設備13發送前往所述預設位置的巡視指令，以使巡視設備13根據所述巡視指令，前往所述預設位置並對所述預設位置進行圖像的採集。
本發明實施例提供的建築物結構安全的監測方法，通過結構安全監測設備11長期採集待監測建築物的結構狀態參數，在結構狀態參數超過設定閾值時，使巡視設備13前往預設位置並對預設位置進行圖像的採集，從而解決了現有技術通過人工定期地來對建築物的結構進行安全檢測，所造成的實時性較差，部分區域高空作業難，檢測內容不夠全面等問題；解決了定期人工安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力以及檢測人員安全性難以保障等問題；進而可以及時發現建築物的問題，將安全隱患扼殺在搖籃中。
優選的，本發明實施例提供的方法還包括：
根據所述結構狀態參數，確定所述待監測建築物的預設位置的損壞程度。
優選的，所述根據所述結構狀態參數，確定所述待監測建築物的預設位置的損壞程度，具體包括：
採用融合算法，融合所述結構安全監測設備11採集的所述結構狀態參數，確定所述待監測建築物的預設位置的損壞程度。
優選的，本發明實施例提供的方法還包括：
根據所述待監測建築物的外觀結構，並按照預設的空間部署策略部署所述結構安全監測設備11。
優選的，所述按照預設的空間部署策略部署所述結構安全監測設備11具體包括：
根據所述待監測建築物的承重區域、易損區域以及取電方便程度部署所述結構安全監測設備11。
對於與系統對應的建築物結構安全的監測方法實施例而言，由於其與系統實施例基本相似，達到的技術效果也與系統實施例起到的效果相同，所以描述的比較簡單，相關之處參見系統實施例的部分說明即可。
本領域內的技術人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此，本申請可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且，本申請可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器、cd-rom、光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。
本申請是參照根據本申請實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
需要說明的是，在本文中，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
本發明的說明書中，說明了大量具體細節。然而能夠理解的是，本發明的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中，並未詳細示出公知的方法、結構和技術，以便不模糊對本說明書的理解。類似地，應當理解，為了精簡本發明公開並幫助理解各個發明方面中的一個或多個，在上面對本發明的示例性實施例的描述中，本發明的各個特徵有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，並不應將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本發明要求比在每個權利要求中所明確記載的特徵更多的特徵。更確切地說，如權利要求書所反映的那樣，發明方面在於少於前面公開的單個實施例的所有特徵。因此，遵循具體實施方式的權利要求書由此明確地併入該具體實施方式，其中每個權利要求本身都作為本發明的單獨實施例。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。本發明並不局限於任何單一的方面，也不局限於任何單一的實施例，也不局限於這些方面和/或實施例的任意組合和/或置換。而且，可以單獨使用本發明的每個方面和/或實施例或者與一個或更多其他方面和/或其實施例結合使用。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和說明書的範圍當中。