CN106646568B - 一种新型玻璃幕墙智能监测系统和监测方法 - Google Patents

Abstract

一种新型玻璃幕墙智能监测系统及方法，包括：采集单元、识别信息单元、定位信息单元和通信单元；采集单元安装于玻璃幕墙上，用于采集玻璃幕墙的传感数据，根据传感数据汇总得到幕墙状态信息，采集单元与通信单元通信连接；识别信息单元安装于玻璃幕墙中，用于存储服务器端发来的幕墙识别信息，识别信息单元与通信单元通信连接；定位信息单元，用于结合卫星定位技术和室内融合定位技术，获取玻璃幕墙的位置信息，定位信息单元与通信单元连接；通信单元，用于向服务器端发送幕墙状态信息、幕墙识别信息和幕墙定位信息，同时接收幕墙识别信息。

Description

一种新型玻璃幕墙智能监测系统和监测方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃幕墙实时状态监测的方法，特别是涉及一种新型玻璃幕墙智能监测系统和监测系统及方法。

背景技术

随着我国经济水平的迅速提高，城市人口密集急剧增大，为缓解人口压力而建设的高层建筑也逐渐增多，高层建筑多使用玻璃幕墙作为建筑外墙。我国玻璃幕墙行业从改革开放后的1983年开始起步以来，在上世纪90年代中期形成高潮，玻璃幕墙的市场使用量以年均500万m²的速度增长，多年来发展十分迅速。截至2012年，中国已有的玻璃幕墙总量约为5亿平方米，占全球总量的85％。

由于我国玻璃幕墙保有量巨大，且受限于玻璃制造工艺以及装配水平，玻璃幕墙结构设计寿命为25年，上世纪90年代使用的幕墙，已经开始达到其设计寿命，由于玻璃外墙清洗时的撞击、老化、强风等因素，对玻璃自身应力-应变产生影响，在潜移默化中使得玻璃受损。因幕墙脱落造成的事故屡见不鲜，对玻璃幕墙灾害的防治工作也迫在眉睫。通常这些受损现场，通过传统的人工、视频等方式，很难予以发现。国外由于玻璃幕墙的使用范围、日常维护不同，对玻璃幕墙监控需求不明显，实用化的监控技术体系并不完善。德国弗劳恩霍夫研究所利用超声波探测技术，研制过监控玻璃裂纹的传感器，但该技术只能实现事后监测，同时受限于成本，应用范围受限。

综上，传统的周界探测和监控系统中的各类传感器对周界上的不容类型的活动采集，感应器生成不同种类信号，被提取为特征值，对周界监测和监督，传统的周界探测和监控系统为了对周界信息分类，算法中都会预先设定阈值对特征值进行计算。阈值一般是传统系统出厂前，在实验室中采集、训练得出，这些阈值是基于实验室环境达到的最优值，但具体每一个周界所处的环境因素都会与实验室的测试环境有一定差别，同一个周界的不同区段的环境及不同的天气状况等都会产生特征值的误差，这些的情况在实验室中的测试用例无法得到充分覆盖遍历，这些差别导致预设的阈值在一些特定情况下表现不佳，采用传统技术的周界探测和监督系统无法实现对周界实际情况的实时更新和准确探测。服役期间大型玻璃的安全可靠性、使用寿命和耐用性等性能还没有一个有效的评估和确定的方法，这是玻璃幕墙使用中的大问题。因此，急需构建一套玻璃幕墙实时智能监测系统，以及寻找高效精准的监测方法。

目前，玻璃幕墙监测技术发展主要是人工监测为主，监测成本高，危险性大，且靠吊装人员目测，监测效果不佳。国外的研究技术较突出的是在2010年纽伦堡国际传感器、测试测量技术展上展出的由德国科学家研制成功的玻璃幕墙裂纹传感器，可以监测到玻璃幕墙上微小的裂纹，并对即将发生的玻璃破碎的危险发出警告。然而并未实现量产，国内也未能引进实用。国内年前监测技术走在前列的是中国建筑材料检验认证中心有限公司与厦门市宏业工程建设技术有限公司共同研发的“玻璃幕墙监测机器人”。但是该监测的超声波由敲打玻璃表面产生，对已经损伤的玻璃幕墙由破坏性危险；同时，该爬壁机器人为履带式机器人，对于玻璃幕墙的各种凸起、管线、沟槽和各墙面之间无法实现顺利过渡。

目前实用化的玻璃幕墙监测体系并不完善，对在建或已使用十年以上的玻璃幕墙普遍存在的玻璃变形、开裂等情况无法实时了解和监控，易造成人员伤亡安全质量事故。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种新型玻璃幕墙智能监测系统和方法，包括：采集单元、识别信息单元、定位信息单元和通信单元；采集单元安装于玻璃幕墙上，用于采集玻璃幕墙的传感数据，根据传感数据汇总得到幕墙状态信息，采集单元与通信单元通信连接；识别信息单元安装于玻璃幕墙中，用于存储服务器端发来的幕墙识别信息，识别信息单元与通信单元通信连接；定位信息单元，用于结合卫星定位技术和室内融合定位技术，获取玻璃幕墙的位置信息，定位信息单元与通信单元连接；通信单元，用于向服务器端发送幕墙状态信息、幕墙识别信息和幕墙定位信息，同时接收幕墙识别信息。

于本发明的一实施方式中，采集单元，包括：传感器组件和信息收集组件；传感器组件安装于玻璃幕墙上，用于通过传感器收集每一玻璃幕墙的幕墙传感数据；信息收集组件，用于分类聚集各类型传感数据，汇总出玻璃幕墙状态信息。

于本发明的一实施方式中，定位信息单元包括：定位选择组件、卫星定位组件、室内定位组件和位置信息组件；定位选择组件，用于根据定位精度要求判断定位方式；卫星定位组件，用于在定位要求为地理位置时，通过卫星定位方式得出安装玻璃幕墙的建筑的地理位置；室内定位组件，用于在定位要求为幕墙位置时，通过室内融合定位方式得出玻璃幕墙在建筑中的具体位置；位置信息组件，用于综合地理位置和具体位置得出幕墙位置信息。

于本发明的一实施方式中，一种新型玻璃幕墙信息采集方法，包括：

S1、采集玻璃幕墙的传感数据，根据传感数据汇总得到幕墙状态信息；

S2、存储服务器端发来的幕墙识别信息；

S3、结合卫星定位技术和室内融合定位技术，获取玻璃幕墙的位置信息。

S4、向服务器端发送幕墙状态信息、幕墙识别信息和幕墙定位信息，同时接收幕墙识别信息。

于本发明的一实施方式中，步骤S1、采集玻璃幕墙的传感数据，根据传感数据汇总得到幕墙状态信息，包括：

S11、通过传感器收集每一玻璃幕墙的幕墙传感数据；

S12、分类聚集各类型传感数据，汇总出玻璃幕墙状态信息。

于本发明的一实施方式中，步骤S3、结合卫星定位技术和室内融合定位技术，获取玻璃幕墙的位置信息，包括：

S31、根据定位精度要求判断定位方式；

S32、在定位要求为地理位置时，通过卫星定位方式得出安装玻璃幕墙的建筑的地理位置；

S33、在定位要求为幕墙位置时，通过室内融合定位方式得出玻璃幕墙在建筑中的具体位置；

S34、综合地理位置和具体位置得出幕墙位置信息。

于本发明的一实施方式中，一种智能监测云平台服务器端，包括：通信模块、幕墙身份数据库、受力判断模块、幕墙健康监测模块、破坏判断模块和破坏特征数据库；通信模块，用于接收玻璃幕墙信息终端发来的幕墙状态信息、幕墙位置信息和幕墙识别信息，通信模块与幕墙身份数据库连接；幕墙身份数据库，用于对每一玻璃幕墙生成身份信息，管理幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将身份识别信息发送至玻璃幕墙信息终端；受力判断模块，用于根据幕墙状态信息与应力阈值比较结果，判断是否锁定当前玻璃幕墙为监测区域与幕墙身份数据库连接；幕墙健康监测模块，用于在锁定当前玻璃幕墙为监测区域时，与破坏特征数据库对比，根据预设逻辑计算得出幕墙健康计算结果，幕墙健康监测模块与受力判断模块连接；破坏判断模块，用于根据幕墙健康计算结果与破坏阈值的比较结果，结合室内定位坐标信息和幕墙识别信息，得出受损幕墙位置信息破坏判断模块与幕墙健康监测模块连接；破坏特征数据库，用于保存受损幕墙位置信息和幕墙状态信息，更新破坏特征数据库中的破坏特征信息破坏特征数据库与幕墙身份数据库和破坏判断模块连接。

于本发明的一实施方式中，幕墙身份信息数据库，包括：幕墙主码生成模块、主码信息管理存储模块和主码发送模块；幕墙主码生成模块，用于对每一玻璃幕墙生成唯一的幕墙识别信息；主码信息管理模块，用于将幕墙识别信息编号存储，主码信息管理模块与幕墙主码生成模块连接；主码发送模块，用于通过通信模块将幕墙识别信息发送至幕墙信息终端，主码发送模块与主码信息管理存储模块连接。

于本发明的一实施方式中，破坏特征数据库，包括：健康判定结果接收模块、破坏特征匹配模块、预警辅助模块和特征更新存储模块；健康判定结果接收模块，用于保存受损幕墙状态信息；破坏特征匹配模块，用于根据特征更新存储模块中的特征信息，对受损幕墙状态信息进行匹配，判断特征更新存储模块中是否存在受损幕墙状态信息，破坏特征匹配模块与健康判定结果接收模块连接；预警辅助模块，用于在破坏特征数据库中存在受损幕墙状态信息时，通过通信模块向幕墙信息终端发送对应的预警方案，预警辅助模块与破坏特征匹配模块连接；特征更新存储模块，用于在特征更新存储模块中不存在受损幕墙状态信息时，根据该幕墙受损状态信息进行，特征更新存储模块与破坏特征匹配模块连接。

于本发明的一实施方式中，一种玻璃幕墙智能监测处理方法，包括：

S1’、接收玻璃幕墙信息终端发来的幕墙状态信息、幕墙位置信息和幕墙识别信息；

S2’、对每一玻璃幕墙生成身份信息，管理幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将身份识别信息发送至玻璃幕墙信息终端；

S3’、根据幕墙状态信息与应力阈值比较结果，判断是否锁定当前玻璃幕墙为监测区域；

S4’、在锁定当前玻璃幕墙为监测区域时，与破坏特征数据库对比，根据预设逻辑计算得出幕墙健康计算结果；

S5’、根据幕墙健康计算结果与破坏阈值的比较结果，结合室内定位坐标信息和幕墙识别信息，得出受损幕墙位置信息；

S6’、保存受损幕墙位置信息和幕墙状态信息，更新破坏特征数据库中的破坏特征信息。

于本发明的一实施方式中，步骤S2’、对每一玻璃幕墙生成身份信息，管理幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将身份识别信息发送至玻璃幕墙信息终端，包括：

S21’、对每一玻璃幕墙生成唯一的幕墙识别信息；

S22’、将幕墙识别信息编号存储；

S23’、将幕墙识别信息发送至幕墙信息终端。

于本发明的一实施方式中，步骤S6’、保存受损幕墙位置信息和幕墙状态信息，更新破坏特征数据库中的破坏特征信息：

S61’、保存受损幕墙状态信息；

S62’、根据特征更新存储模块中的特征信息，对受损幕墙状态信息进行匹配，判断特征更新存储模块中是否存在受损幕墙状态信息；

S63’、在特征更新存储模块中存在受损幕墙状态信息时，通过通信模块向幕墙信息终端发送对应的预警方案；

S64’、在特征更新存储模块中不存在受损幕墙状态信息时，根据该幕墙受损状态信息进行更新。

如上所述，本发明提供的一种用于周界探测系统的传感器阈值自适应调节方法及系统，具有以下有益效果：

本发明所提供的一种用于周界探测系统的传感器阈值自适应调节方法及系统，发明通过将无线低功耗传感器技术与玻璃幕墙监测相结合，借助无线传输的手段将不同地址的监测信号实时输送至玻璃幕墙监测云平台，实现城市玻璃幕墙平台的实时监控和预警管理，解决了现有玻璃幕墙监测系统及方法中人工监测为主，监测成本高，危险性大，且靠吊装人员目测，监测效果不佳的技术问题。

附图说明

图1显示为一种新型玻璃幕墙智能监测系统单元示意图。

图2显示为本发明的采集单元示意图。

图3显示为本发明的定位信息单元示意图。

图4显示为本发明的一种新型玻璃幕墙信息采集方法步骤示意图。

图5显示为本发明的传感数据采集步骤示意图。

图6显示为本发明的幕墙位置定位步骤示意图。

图7显示为本发明的一种智能监测云平台服务器端模块示意图。

图8显示为本发明的幕墙身份信息数据库模块示意图。

图9显示为本发明的破坏特征数据库模块示意图。

图10显示为本发明的一种玻璃幕墙智能监测处理方法步骤示意图。

图11显示为本发明的幕墙身份信息管理步骤示意图。

图12显示为本发明的破坏数据库更新步骤示意图。

元件标号说明

1 新型玻璃幕墙信息终端

11 采集单元

12 识别信息单元

13 定位信息单元

14 通信单元

111 传感器组件

112 信息收集组件

131 定位选择组件

132 卫星定位组件

133 室内定位组件

134 位置信息组件

2 云平台服务器端

21 通信模块

22 幕墙身份数据库

23 受力判断模块

24 幕墙健康监测模块

25 破坏判断模块

26 破坏特征数据库

221 幕墙主码生成模块

222 主码信息管理存储模块

223 主码发送模块

261 健康判定结果接收模块

262 破坏特征匹配模块

263 预警辅助模块

264 特征更新存储模块

步骤标号说明

图4 S1～S4

图5 S11～S12

图6 S31～S34

图10 S1’～S6’

图11 S21’～S23’

图12 S61’～S64’

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图12，须知，本说明书所附图式所绘示的结构，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如”上”、”下”、”左”、”右”、”中间”及”一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，显示为本发明的一种新型玻璃幕墙智能监测系统1，如图1所示，一种新型玻璃幕墙智能监测系统包括：采集单元11、识别信息单元12、定位信息单元13和通信单元14；采集单元11安装于玻璃幕墙上，用于采集玻璃幕墙的传感数据，根据传感数据汇总得到幕墙状态信息，采集单元11与通信单元14通信连接，这里采集单元11包含微型应变传感系统、电阻式微型位移传感计、温度传感器、微型振动传感器、二氧化碳浓度传感器等；识别信息单元12安装于玻璃幕墙中，用于存储服务器端发来的幕墙识别信息，识别信息单元12与通信单元通信14通信连接；定位信息单元13，用于结合卫星定位技术和室内融合定位技术，获取玻璃幕墙的位置信息，定位信息单元13与通信单元14连接，这里定位信息单元11包含GPS定位模块和室内定位模块，针对现场环境不同，选择不同的定位模块，或根据两种定位结果的精度不同，选择高精度的定位方式。这里GPS定位模块，是通过计算卫星发射信号的传输时间，计算玻璃幕墙与卫星的距离，然后通过多颗卫星距离计算玻璃幕墙的位置坐标。这里室内定位模块，是通过联合WiFi和IBEACON的室内融合定位技术；通信单元14，用于向服务器端发送幕墙状态信息、幕墙识别信息和幕墙定位信息，同时接收幕墙识别信息，该发明通过将无线低功耗传感器技术与玻璃幕墙监测相结合，借助无线传输的手段将不同地址的监测信号实时输送至玻璃幕墙监测云平台，填补国内玻璃幕墙实时监测的空白，实现城市玻璃幕墙平台的实时监控和预警管理。

请参阅图2，显示为本发明的采集单元示意图，如图2所示，采集单元11，包括：传感器组件111和信息收集组件112；传感器组件111安装于玻璃幕墙上，用于通过传感器收集每一玻璃幕墙的幕墙传感数据，包含微型应变传感系统、电阻式微型位移传感计、温度传感器、微型振动传感器、二氧化碳浓度传感器等；信息收集组件112，用于分类聚集各类型传感数据，汇总出玻璃幕墙状态信息，信息收集组件112与传感器组件111连接。

请参阅图3，显示为本发明的定位信息单元示意图，如图3所示，定位信息单元13包括：定位选择组件131、卫星定位组件132、室内定位组件133和位置信息组件134；定位选择组件131，用于根据定位精度要求判断定位方式，包含GPS定位模块和室内定位模块，针对现场环境不同，选择不同的定位模块，或根据两种定位结果的精度不同，选择高精度的定位方式；卫星定位组件132，用于在定位要求为地理位置时，通过卫星定位方式得出安装玻璃幕墙的建筑的地理位置，卫星定位组件132与定位选择组件131连接，这里GPS定位模块，是通过计算卫星发射信号的传输时间，计算玻璃幕墙与卫星的距离，然后通过多颗卫星距离计算玻璃幕墙的位置坐标；室内定位组件133，用于在定位要求为幕墙位置时，通过室内融合定位方式得出玻璃幕墙在建筑中的具体位置，室内定位组件133与定位选择组件131连接，这里室内定位模块，是通过联合WiFi和IBEACON的室内融合定位技术；位置信息组件134，用于综合地理位置和具体位置得出幕墙位置信息，位置信息组件134同时与卫星定位组件132及室内定位组件133连接。

请参阅图4，显示为本发明的一种新型玻璃幕墙信息采集方法步骤示意图，如图4所示，一种新型玻璃幕墙信息采集方法包括：

S1、采集玻璃幕墙的传感数据，根据传感数据汇总得到幕墙状态信息，根据安装在玻璃幕墙中的微型应变传感系统、电阻式微型位移传感计、温度传感器、微型振动传感器、二氧化碳浓度传感器等采集幕墙状态信息；

S2、存储服务器端发来的幕墙识别信息，每一玻璃幕墙中的存储器存储有该玻璃幕墙唯一的二维码识别信息；

S3、结合卫星定位技术和室内融合定位技术，获取玻璃幕墙的位置信息，针对现场环境不同，选择不同的定位模块，或根据两种定位结果的精度不同，选择高精度的定位方式，确定幕墙的地理位置和建筑中的具体位置。

S4、向服务器端发送幕墙状态信息、幕墙识别信息和幕墙定位信息，同时接收幕墙识别信息，将所有收到监测的幕墙所对应的状态信息发至服务器端中中智能云平台管理和分析。

请参阅图5，显示为本发明的传感数据采集步骤示意图，如图5所示，步骤S1、采集玻璃幕墙的传感数据，根据传感数据汇总得到幕墙状态信息，包括：

S11、通过传感器收集每一玻璃幕墙的幕墙传感数据；

S12、分类聚集各类型传感数据，汇总出玻璃幕墙状态信息，通过各类传感器采集节点位移、玻璃内外温差、玻璃热流量、玻璃振动频率、玻璃振动振幅、内部二氧化碳浓度等信息，以及其它环境因素的影响因素相关信息。

请参阅图6，显示为本发明的幕墙位置定位步骤示意图，如图6所示，步骤S3、结合卫星定位技术和室内融合定位技术，获取玻璃幕墙的位置信息，包括：

S31、根据定位精度要求判断定位方式，可以同时获取玻璃幕墙所在建筑的地理位置信息和玻璃幕墙在该建筑中的具体位置信息；

S32、在定位要求为地理位置时，通过卫星定位方式得出安装玻璃幕墙的建筑的地理位置，完成地理位置精度的位置信息获取；

S33、在定位要求为幕墙位置时，通过室内融合定位方式得出玻璃幕墙在建筑中的具体位置，通过联合WiFi和IBEACON的室内融合定位技术获取每一玻璃幕墙的具体位置信息；

S34、综合地理位置和具体位置得出幕墙位置信息，得出幕墙位置信息后，发送至智能云平台作为输入数据。

请参阅图7，显示为本发明的一种智能监测云平台服务器端模块示意图，如图7所示，一种智能监测云平台服务器端2，包括：通信模块21、幕墙身份数据库22、受力判断模块23、幕墙健康监测模块24、破坏判断模块25和破坏特征数据库26；通信模块21，用于接收玻璃幕墙信息终端发来的幕墙状态信息、幕墙位置信息和幕墙识别信息，通信模块与幕墙身份数据库连接；幕墙身份数据库22，用于对每一玻璃幕墙生成身份信息，管理幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将身份识别信息发送至玻璃幕墙信息终端，幕墙身份数据库22与通信模块21连接，在玻璃幕墙的管理、维护过程中，高效化的辨识其位置信息、规格信息与健康状态信息；受力判断模块23，用于根据幕墙状态信息与应力阈值比较结果，判断是否锁定当前玻璃幕墙为监测区域，受力判读模块23与幕墙身份数据库22连接，这里受力阈值是指玻璃最大承受应力值α倍，采用线性回归经验方程，误差较小。

其中，y_cur表示实测的应力值，Y_max是玻璃最大承受应力值，α是影响系数；幕墙健康监测模块24，用于在锁定当前玻璃幕墙为监测区域时，与破坏特征数据库对比，根据预设逻辑计算得出幕墙健康计算结果，幕墙健康监测模块24与受力判断模块连接23，预设逻辑优选为公式(2)所示的玻璃幕墙健康度。

f(x)＝f(δ，ε)+f(t，q)+f(f_z，A)+f(co₂) (2)

其中，δ代表玻璃应力，ε代表玻璃应变。L代表节点位移，t代表玻璃内外温差，q代表玻璃热流量，fz代表玻璃振动频率，A代表玻璃振动振幅，CO2代表内部二氧化碳浓度，以及其它环境因素的影响。f(x)代表玻璃健康度；破坏判断模块25，用于根据幕墙健康计算结果与破坏阈值的比较结果，结合室内定位坐标信息和幕墙识别信息，得出受损幕墙位置信息，破坏判断模块25与幕墙健康监测模块24连接，破坏阈值是指玻璃幕墙破坏极限值β倍，它与玻璃健康度的关系为：

公式(3)中，f(X)表示玻璃幕墙的破坏极限；破坏特征数据库26，用于保存受损幕墙位置信息和幕墙状态信息，更新破坏特征数据库26中的破坏特征信息，破坏特征数据库26与幕墙身份数据库22和破坏判断模块25连接，玻璃幕墙破坏特征行为数据库和满足幕墙寻址需要的玻璃幕墙身份信息数据库。一旦玻璃幕墙健康状态发生警告，将与玻璃幕墙破坏特征行为数据库进行匹配，若匹配成功，则将相应预警方案通过该平台及时发出；若匹配不成功，则是新型破坏特征行为，更新数据库，并通过现场声光报警。

请参阅图8，显示为本发明的幕墙身份信息数据库模块示意图，如图8所示，幕墙身份信息数据库22包括：幕墙主码生成模块221、主码信息管理存储模块222和主码发送模块223；幕墙主码生成模块221，用于对每一玻璃幕墙生成唯一的幕墙识别信息；主码信息管理模块222，用于将幕墙识别信息编号存储，主码信息管理模块222与幕墙主码生成模块连接221，二维码模块是通过对玻璃幕墙进行统一标准编号程序，建立建筑玻璃幕墙模型数据库；主码发送模块223，用于通过通信模块将幕墙识别信息发送至幕墙信息终端，主码发送模块223与主码信息管理存储模块222连接，通过赋予每块幕墙玻璃独一无二的身份ID信息，并将该信息储存在玻璃内部的芯片上，以实现对城市幕墙平台的高效管理与预警。

请参阅图9，显示为本发明的破坏特征数据库模块示意图，如图9所示，破坏特征数据库26包括：健康判定结果接收模块261、破坏特征匹配模块262、预警辅助模块263和特征更新存储模块264；健康判定结果接收模块261，用于保存受损幕墙状态信息，玻璃幕墙破坏特征行为数据库和满足幕墙寻址需要的玻璃幕墙身份信息数据库结合使用；破坏特征匹配模块262，用于根据特征更新存储模块中的特征信息，对受损幕墙状态信息进行匹配，判断特征更新存储模块中是否存在受损幕墙状态信息，破坏特征匹配模块262与健康判定结果接收模块261连接；预警辅助模块263，用于在破坏特征数据库26中存在受损幕墙状态信息时，通过通信模块向幕墙信息终端发送对应的预警方案，预警辅助模块263与破坏特征匹配模块262连接；特征更新存储模块264，用于在破坏特征数据库26中不存在受损幕墙状态信息时，根据该幕墙受损状态信息进行，特征更新存储模块264与破坏特征匹配模块262连接，一旦玻璃幕墙健康状态发生警告，将与玻璃幕墙破坏特征行为数据库进行匹配，若匹配成功，则将相应预警方案通过该平台及时发出；若匹配不成功，则是新型破坏特征行为，更新数据库，并通过现场声光报警，或短信，微信等方式通知管理员，采取相应措施，防止事故发生。

请参阅图10，显示为本发明的一种玻璃幕墙智能监测处理方法步骤示意图，如图10所示，包括：

S1’、接收玻璃幕墙信息终端发来的幕墙状态信息、幕墙位置信息和幕墙识别信息；

S2’、对每一玻璃幕墙生成身份信息，管理幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将身份识别信息发送至玻璃幕墙信息终端；

S3’、根据幕墙状态信息与应力阈值比较结果，判断是否锁定当前玻璃幕墙为监测区域，首先判断整体受力情况，若实测应力值大于第一阈值，锁定监测区域，否则重新周期性监测，根据受挤压的严重程度，对受挤压程度较为严重的区域进行实时健康情况监测，这里受力阈值是指玻璃最大承受应力值α倍，采用线性回归经验方程，误差较小。

其中，y_cur表示实测的应力值，Y_max是玻璃最大承受应力值，α是影响系数；

S4’、在锁定当前玻璃幕墙为监测区域时，与破坏特征数据库对比，根据预设逻辑计算得出幕墙健康计算结果，们采用数学建模思想将玻璃幕墙影响因子变量归纳为统一的数学模型，分析所监测的玻璃幕墙的实时健康情况。公式(2)所示的玻璃幕墙健康度。

f(x)＝f(δ，ε)+f(t，q)+f(f_z，A)+f(co₂) (2)

其中，δ代表玻璃应力，ε代表玻璃应变。L代表节点位移，t代表玻璃内外温差，q代表玻璃热流量，fz代表玻璃振动频率，A代表玻璃振动振幅，CO2代表内部二氧化碳浓度，以及其它环境因素的影响。f(x)代表玻璃健康度；

S5’、根据幕墙健康计算结果与破坏阈值的比较结果，结合室内定位坐标信息和幕墙识别信息，得出受损幕墙位置信息，破坏阈值是指玻璃幕墙破坏极限值β倍，它与玻璃健康度的关系为：

公式(3)中，f(X)表示玻璃幕墙的破坏极限。f(x_i)表示第i块玻璃的健康值。β为影响系数。当监测数据计算结果在破坏极限的β倍以内，数据库认为玻璃幕墙能满足正常的使用需求；当监测数据计算结果超过β倍的破坏极限时，监测系统判定该玻璃幕墙发生较严重的破坏；

S6’、保存受损幕墙位置信息和幕墙状态信息，更新破坏特征数据库中的破坏特征信息。

请参阅图11，显示为本发明的幕墙身份信息管理步骤示意图，如图11所示，步骤S2’、对每一玻璃幕墙生成身份信息，管理幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将身份识别信息发送至玻璃幕墙信息终端，包括：

S21’、对每一玻璃幕墙生成唯一的幕墙识别信息，即二维码信息；

S22’、将幕墙识别信息编号存储，通过对玻璃幕墙进行统一标准编号程序，建立建筑玻璃幕墙模型数据库；

S23’、将幕墙识别信息发送至幕墙信息终端，过赋予每块幕墙玻璃独一无二的身份ID信息，并将该信息储存在玻璃内部的芯片上，以实现对城市幕墙平台的高效管理与预警。

请参阅图12，显示为本发明的破坏数据库更新步骤示意图，如图12所示，步骤S6’、保存受损幕墙位置信息和幕墙状态信息，更新破坏特征数据库中的破坏特征信息：

S61’、保存受损幕墙状态信息；

S62’、根据特征更新存储模块中的特征信息，对受损幕墙状态信息进行匹配，判断特征更新存储模块中是否存在受损幕墙状态信息，一旦玻璃幕墙健康状态发生警告，将与玻璃幕墙破坏特征行为数据库进行匹配；

S63’、在特征更新存储模块中存在受损幕墙状态信息时，通过通信模块向幕墙信息终端发送对应的预警方案，将相应预警方案通过该平台及时发出；

S64’、在特征更新存储模块中不存在受损幕墙状态信息时，根据该幕墙受损状态信息进行更新，则是新型破坏特征行为，更新数据库，并通过现场声光报警，或短信，微信等方式通知管理员，采取相应措施，防止事故发生。

综上所述，本发明提供的一种新型玻璃幕墙智能监测系统和监测系统及方法，包括无线数据收发模块，定位模块，玻璃幕墙智能监控云平台，采集模块，二维码模块，这里采集模块包含微型应变传感系统、电阻式微型位移传感计、温度传感器、微型振动传感器、二氧化碳浓度传感器等。这里定位模块包含GPS定位模块和室内定位模块，针对现场环境不同，选择不同的定位模块，或根据两种定位结果的精度不同，选择高精度的定位方式。这里GPS定位模块，是通过计算卫星发射信号的传输时间，计算玻璃幕墙与卫星的距离，然后通过多颗卫星距离计算玻璃幕墙的位置坐标。这里室内定位模块，是通过联合WiFi和IBEACON的室内融合定位技术。玻璃幕墙智能监控云平台是对采集模块上传的数据进行分析加工处理，并与定位模块坐标信息匹配，实时更新增量信息，平台中的数据库除一般数据库外，还包括玻璃幕墙破坏特征行为数据库和满足幕墙寻址需要的玻璃幕墙身份信息数据库。二维码模块包含每块幕墙玻璃独一无二的身份ID信息。该发明通过将无线低功耗传感器技术与玻璃幕墙监测相结合，借助无线传输的手段将不同地址的监测信号实时输送至玻璃幕墙监测云平台，填补国内玻璃幕墙实时监测的空白，实现城市玻璃幕墙平台的实时监控和预警管理。考虑监测设备部署、成本等问题，该方法首先根据应力值与第一阈值的比较结果，对玻璃幕墙进行整体受力分析。其次采用分级过滤，根据受挤压的严重程度，采用数学建模思想将玻璃幕墙影响因子变量归纳为统一的数学模型，分析所监测的玻璃幕墙的实时健康情况。最后根据实时监测的健康值与第二阈值的比较结果，同时结合室内定位坐标信息和二维码信息，确定受损严重玻璃的具体位置，即测点位置。采用联合wiFi和IBEACON的室内融合定位技术，定位精度较高。该发明通过分级过滤能够简化需要实时监测的区域，同时充分利用室内定位信息和二维码信息，实现玻璃幕墙测点的精确查找，节省人力成本和设备成本，具有很高的商业价值和实用性。

Claims (6)

1.一种智能监测云平台服务器端，其特征在于，包括：通信模块、幕墙身份数据库、受力判断模块、幕墙健康监测模块、破坏判断模块和破坏特征数据库；

所述通信模块，用于接收玻璃幕墙信息终端发来的幕墙状态信息、幕墙位置信息和幕墙识别信息；

所述幕墙身份数据库，用于对每一所述玻璃幕墙生成身份信息，管理幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将所述身份识别信息发送至所述玻璃幕墙信息终端；

所述受力判断模块，用于根据所述幕墙状态信息与应力阈值比较结果，判断是否锁定当前所述玻璃幕墙为监测区域；

所述幕墙健康监测模块，用于在锁定当前所述玻璃幕墙为所述监测区域时，与所述破坏特征数据库对比，根据预设逻辑计算得出幕墙健康计算结果；

所述破坏判断模块，用于根据所述幕墙健康计算结果与破坏阈值的比较结果，结合所述幕墙位置信息和所述幕墙识别信息，得出受损幕墙位置信息；

所述破坏特征数据库，用于保存所述受损幕墙位置信息和所述幕墙状态信息，更新所述破坏特征数据库中的破坏特征信息。

2.根据权利要求1所述的服务器端，所述幕墙身份信息数据库，其特征在于，包括：幕墙主码生成模块、主码信息管理存储模块和主码发送模块；

所述幕墙主码生成模块，用于对每一所述玻璃幕墙生成唯一的幕墙识别信息；

所述主码信息管理模块，用于将所述幕墙识别信息编号存储；

所述主码发送模块，用于通过所述通信模块将所述幕墙识别信息发送至所述幕墙信息终端。

3.根据权利要求1所述的服务器端，所述破坏特征数据库，其特征在于，包括：健康判定结果接收模块、破坏特征匹配模块、预警辅助模块和特征更新存储模块；

所述健康判定结果接收模块，用于保存受损幕墙状态信息；

所述破坏特征匹配模块，用于根据所述所述特征更新存储模块中的特征信息，对所述受损幕墙状态信息进行匹配，判断所述特征更新存储模块中是否存在所述受损幕墙状态信息；

所述预警辅助模块，用于在所述破坏特征数据库中存在所述受损幕墙状态信息时，通过所述通信模块向所述幕墙信息终端发送对应的预警方案；

所述特征更新存储模块，用于在特征更新存储模块中不存在所述受损幕墙状态信息时，根据该所述幕墙受损状态信息进行更新。

4.一种玻璃幕墙智能监测处理方法，其特征在于，包括：

接收玻璃幕墙信息终端发来的幕墙状态信息、幕墙位置信息和幕墙识别信息；

对每一所述玻璃幕墙生成身份信息，管理所述玻璃幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将所述身份识别信息发送至所述玻璃幕墙信息终端；

根据所述幕墙状态信息与应力阈值比较结果，判断是否锁定当前所述玻璃幕墙为监测区域；

在锁定当前所述玻璃幕墙为所述监测区域时，与破坏特征数据库对比，根据预设逻辑计算得出幕墙健康计算结果；

根据所述幕墙健康计算结果与破坏阈值的比较结果，结合所述幕墙位置信息和所述幕墙识别信息，得出受损幕墙位置信息；

保存所述受损幕墙位置信息和所述幕墙状态信息，更新所述破坏特征数据库中的破坏特征信息。

5.根据权利要求4所述的方法，所述对每一所述玻璃幕墙生成身份信息，管理幕墙信息终端发来的幕墙识别信息，并将所述身份识别信息发送至所述玻璃幕墙信息终端，其特征在于，包括：

对每一所述玻璃幕墙生成唯一的幕墙识别信息；

将所述幕墙识别信息编号存储；

将所述幕墙识别信息发送至所述玻璃幕墙信息终端。

6.根据权利要求4所述的方法，所述保存所述受损幕墙位置信息和所述幕墙状态信息，更新所述破坏特征数据库中的破坏特征信息，其特征在于，包括：

保存所述受损幕墙状态信息；

根据所述所述特征更新存储模块中的特征信息，对所述受损幕墙状态信息进行匹配，判断所述特征更新存储模块中是否存在所述受损幕墙状态信息；

在特征更新存储模块中存在所述受损幕墙状态信息时，通过通信模块向所述幕墙信息终端发送对应的预警方案；

在特征更新存储模块中不存在所述受损幕墙状态信息时，根据该所述幕墙受损状态信息进行更新。