CN110031043A - 一种土木工程建筑结构实时智能监测系统 - Google Patents

一种土木工程建筑结构实时智能监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种土木工程建筑结构实时智能监测系统，包括：数据采集装置、数据存储模块、数据分析模块和显示模块；数据采集装置包括：靠近房屋外围设置的网状钢架，网状钢架的底部固设在地面上方的房屋外壁上；网状钢架上设置有多个分块活动板；网状钢架上设置有多个传感器组。本发明通过在房屋外围设置网状钢架，并在网状钢架上布设传感器组，避免了对墙体的损坏，保证了墙体的稳固性，并且由于可以在网状钢架上随意进行传感器的布设，因此获取的数据整体性强，从而使得监测结果更加可靠；同时网状钢架外围还围设有拼接的分块活动板，因此当某个传感器或某些传感器出现故障时，可以将对应位置处的分块活动板拆掉进而进行检修或替换。

Description

一种土木工程建筑结构实时智能监测系统
技术领域
本发明涉及建筑监测技术领域，更具体的涉及一种土木工程建筑结构实时智能监测系统。
背景技术
土木工程建筑结构安全性越来越受到人们重视，频发的建筑结构安全事故严重危害人们的生命和财产安全，尤其与人人息息相关的房屋结构结构。
目前，对建筑结构的实时监测，通常是将采集建筑结构安全数据的传感器嵌埋在墙体内，这在一定程度上损坏了墙体，降低了墙体的稳固性，同时，当某个或某些传感器出现问题时不便于检修或替换。
发明内容
本发明实施例提供一种土木工程建筑结构实时智能监测系统，用以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明实施例提供一种土木工程建筑结构实时智能监测系统，包括：数据采集装置、数据存储模块、数据分析模块和显示模块；
所述数据采集装置包括：靠近房屋外围设置的网状钢架，所述网状钢架的底部固设在地面上方的房屋外壁上；所述网状钢架上设置有多个分块活动板；所述网状钢架上设置有多个传感器组，且所述传感器组，用于获取实时房屋监测数据，并对实时房屋监测数据附加时间信息和位置信息；
所述数据存储模块，用于按照采集时间存储实时房屋监测数据；
所述数据分析模块包括：BIM建模单元、数据整合单元、数据处理单元；
所述BIM建模单元，用于建立房屋和网状钢架的合成BIM模型，并在合成BIM模型中标记所述传感器组的位置；所述数据整合单元，用于根据命令从所述数据存储模块中调取相应的实时房屋监测数据，并对调取的实时房屋监测数据按照监测数据类型进行整合；所述数据处理单元，用于将整合后的实时房屋监测数据处理为与基础参数类型相同的数据，并将同类型的实时房屋监测数据与对应的基础参数分别进行比较；
所述显示模块，用于在BIM模型上显示监测结果数据。
进一步地，所述数据存储模块、所述数据分析模块和所述显示模块均设置在监测终端内。
进一步地，多个所述分块活动板拼接围设于房屋外围。
进一步地，所述传感器组位于所述房屋外壁与所述分块活动板围成空间内部。
进一步地，所述传感器组包括：位移传感器、加速度传感器、图像采集传感器、温湿度传感器。
进一步地，所述监测数据类型包括：位移数据类、加速度数据类、图像数据类、温湿度数据类。
进一步地，所述基础参数包括：位移参数、加速度参数、沉降参数、倾斜度参数、裂缝参数、温湿度参数。
进一步地，所述数据整合单元，具体用于根据全面监测命令或特定位置监测命令从所述数据存储模块中调取相应的实时房屋监测数据，并对调取的实时房屋监测数据按照监测数据类型进行整合。
进一步地，所述数据处理单元，具体用于根据实时房屋位移监测数据和位移参数比较结果、和实时房屋加速度监测数据和加速度参数比较结果，获取实时房屋沉降监测数据和实时房屋倾斜度监测数据；根据实时房屋图像监测数据获取实时房屋裂缝监测数据；以及将同类型的实时房屋监测数据与对应的基础参数分别进行比较。
进一步地，所述数据分析模块还包括警示单元；所述警示单元，用于通过颜色标记警示实时房屋监测数据与对应的基础参数比较结果大于阈值比较结果的情况。
本发明实施例提供一种土木工程建筑结构实时智能监测系统，与现有技术相比，其有益效果如下：
本发明通过在房屋外围设置网状钢架，并在网状钢架上布设传感器组，避免了对墙体的损坏，保证了墙体的稳固性，并且由于可以在网状钢架上随意进行传感器的布设，因此获取的数据整体性强，从而使得监测结果更加可靠；同时网状钢架外围还围设有拼接的分块活动板(可拆卸)，因此当某个传感器或某些传感器出现故障时，可以将对应位置处的分块活动板拆掉进而进行检修或替换。
本发明通过对房屋和网状钢架建立合成BIM模型，并将监测结果数据在BIM模型上显示，监测结果显示直观，便于观察和分析。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种土木工程建筑结构实时智能监测系统原理框图；
图2为本发明实施例提供的一种土木工程建筑结构实时智能监测系统中数据分析模块原理框图；
图3为本发明实施例提供的一种土木工程建筑结构实时智能监测系统中数据采集装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1～3，本发明实施例提供一种土木工程建筑结构实时智能监测系统，该系统包括：数据采集装置1、数据存储模块2、数据分析模块3和显示模块4。
进一步地，数据存储模块2、数据分析模块3和显示模块4均设置在监测终端5内。其中，监测终端5可以为计算机、服务器、笔记本电脑等。
本发明的数据采集装置1包括：靠近房屋外围设置的网状钢架11，网状钢架11的底部固设在地面上方的房屋外壁上；网状钢架11上设置有多个分块活动板12；网状钢架11上设置有多个传感器组13。
进一步地，多个分块活动板12拼接围设于房屋外围；传感器组13位于房屋外壁与分块活动板12围成空间内部。
本发明通过在房屋外围设置网状钢架，并在网状钢架上布设传感器组，避免了对墙体的损坏，保证了墙体的稳固性，并且由于可以在网状钢架上随意进行传感器的布设，因此获取的数据整体性强，从而使得监测结果更加可靠；同时网状钢架外围还围设有拼接的分块活动板(可拆卸)，因此当某个传感器或某些传感器出现故障时，可以将对应位置处的分块活动板拆掉进而进行检修或替换。
本发明的传感器组13，用于获取实时房屋监测数据，并对实时房屋监测数据附加时间信息和位置信息；数据存储模块2，用于按照采集时间存储实时房屋监测数据；数据分析模块3包括：BIM建模单元31、数据整合单元32、数据处理单元33；BIM建模单元31，用于建立房屋和网状钢架的合成BIM模型，并在合成BIM模型中标记传感器组13的位置；数据整合单元32，用于根据命令从数据存储模块2中调取相应的实时房屋监测数据，并对调取的实时房屋监测数据按照监测数据类型进行整合；数据处理单元33，用于将整合后的实时房屋监测数据处理为与基础参数类型相同的数据，并将同类型的实时房屋监测数据与对应的基础参数分别进行比较；显示模块4，用于在BIM模型上显示监测结果数据。
进一步地，传感器组13包括：位移传感器、加速度传感器、图像采集传感器、温湿度传感器；监测数据类型包括：位移数据类、加速度数据类、图像数据类、温湿度数据类；基础参数包括：位移参数、加速度参数、沉降参数、倾斜度参数、裂缝参数、温湿度参数。
目前常见的建筑结构监测结果通常是通过一系列数据或一些曲线图进行显示，人们还需要对这些数据或曲线图进行研究分析才能获知目前建筑结构的监测结果；而本发明通过对房屋和网状钢架建立合成BIM模型，并将监测结果数据在BIM模型上显示，监测结果显示直观，便于观察和分析。
本发明的数据整合单元32，具体用于根据全面监测命令或特定位置监测命令从数据存储模块2中调取相应的实时房屋监测数据，并对调取的实时房屋监测数据按照监测数据类型进行整合。即本发明不但可以获知全面的整体性建筑结构监测结果，也可以对建筑结构局部位置进行分析。
本发明的数据处理单元33，具体用于根据实时房屋位移监测数据和位移参数比较结果、和实时房屋加速度监测数据和加速度参数比较结果，获取实时房屋沉降监测数据和实时房屋倾斜度监测数据；根据实时房屋图像监测数据获取实时房屋裂缝监测数据；以及将同类型的实时房屋监测数据与对应的基础参数分别进行比较。即本发明首先将采集的数据进行相应处理，再与基础参数进行对比，最终得到直观的监测结果。
本发明的数据分析模块3还包括警示单元34；警示单元34，用于通过颜色标记警示实时房屋监测数据与对应的基础参数比较结果大于阈值比较结果的情况。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，包括：数据采集装置(1)、数据存储模块(2)、数据分析模块(3)和显示模块(4)；
所述数据采集装置(1)包括：靠近房屋外围设置的网状钢架(11)，所述网状钢架(11)的底部固设在地面上方的房屋外壁上；所述网状钢架(11)上设置有多个分块活动板(12)；所述网状钢架(11)上设置有多个传感器组(13)，且所述传感器组(13)，用于获取实时房屋监测数据，并对实时房屋监测数据附加时间信息和位置信息；
所述数据存储模块(2)，用于按照采集时间存储实时房屋监测数据；
所述数据分析模块(3)包括：BIM建模单元(31)、数据整合单元(32)、数据处理单元(33)；所述BIM建模单元(31)，用于建立房屋和网状钢架的合成BIM模型，并在合成BIM模型中标记所述传感器组(13)的位置；所述数据整合单元(32)，用于根据命令从所述数据存储模块(2)中调取相应的实时房屋监测数据，并对调取的实时房屋监测数据按照监测数据类型进行整合；所述数据处理单元(33)，用于将整合后的实时房屋监测数据处理为与基础参数类型相同的数据，并将同类型的实时房屋监测数据与对应的基础参数分别进行比较；
所述显示模块(4)，用于在BIM模型上显示监测结果数据。
2.如权利要求1所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，所述数据存储模块(2)、所述数据分析模块(3)和所述显示模块(4)均设置在监测终端(5)内。
3.如权利要求1所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，多个所述分块活动板(12)拼接围设于房屋外围。
4.如权利要求3所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，所述传感器组(13)位于所述房屋外壁与所述分块活动板(12)围成空间内部。
5.如权利要求1所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，所述传感器组(13)包括：位移传感器、加速度传感器、图像采集传感器、温湿度传感器。
6.如权利要求5所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，所述监测数据类型包括：位移数据类、加速度数据类、图像数据类、温湿度数据类。
7.如权利要求6所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，所述基础参数包括：位移参数、加速度参数、沉降参数、倾斜度参数、裂缝参数、温湿度参数。
8.如权利要求7所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，所述数据整合单元(32)，具体用于根据全面监测命令或特定位置监测命令从所述数据存储模块(2)中调取相应的实时房屋监测数据，并对调取的实时房屋监测数据按照监测数据类型进行整合。
9.如权利要求8所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，所述数据处理单元(33)，具体用于根据实时房屋位移监测数据和位移参数比较结果、和实时房屋加速度监测数据和加速度参数比较结果，获取实时房屋沉降监测数据和实时房屋倾斜度监测数据；根据实时房屋图像监测数据获取实时房屋裂缝监测数据；以及将同类型的实时房屋监测数据与对应的基础参数分别进行比较。
10.如权利要求1所述的土木工程建筑结构实时智能监测系统，其特征在于，所述数据分析模块(3)还包括警示单元(34)；所述警示单元(34)，用于通过颜色标记警示实时房屋监测数据与对应的基础参数比较结果大于阈值比较结果的情况。
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