CN110411509A - 一种楼宇运维监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种楼宇运维监测方法及系统，涉及楼宇墙体运维监测领域；其方法包括步骤1：小车平行墙体匀速移动的同时发射和接收超声波后，计算小车与墙体的实时距离；墙体等距设置的受力检测装置发送受力数据至小车；步骤2：小车根据接收的受力数据和计算的实时距离值绘制监测图；步骤3：小车判断上述实时距离是否超过形变阈值，若超过，则在监测图中标注和进行声光提醒；若未超过，则监测图进行正常显示；本发明提出一种全新的墙体运维监测方法，通过匀速运动过程中超声波的发送和接收测量移动小车和墙体的距离获取墙体的形变数据；通过等距设置在墙体的受力检测装置检测墙体各点的受力情况，根据两者进行直观显示和提醒，提高墙体运维监测效率。

Description

一种楼宇运维监测方法及系统

技术领域

本发明涉及墙体运维监测领域，尤其是一种楼宇运维监测方法及系统。

背景技术

随着工业与民用建筑业的发展，各种复杂而大型的工程建筑物日益增多，且很多城市大型的工程建筑物(如大型水库大坝、大型写字楼建筑、高速公路天桥和市区内多层立交桥等)在建设过程中，对其质量的把控都有很严格的国家标准，而且这些建筑物在投入使用之前，都会对其先进行严格质量检验检查，合格后才可以投入使用。但是在投入使用到一定年限之后，由于建筑的主体结构本体受到自然灾害、外力突变等非人为破坏因素以及人类后期行为的干涉也开始进入设施的老年化阶段，建筑结构健康监测越来越重要，为了保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，需要对建筑物进行质量安全检测。

目前，建筑物墙体的形变检测主要依靠建成后的检查和定期检查，检查手段主要为目测及其他依靠工具的人工测量方式，但目测以及简单的人工监测在对结构体的内部进行深度检查时主要凭借个人经验，受个人主观因素的影响较大，即使是鉴定人员专业技术水准较高，也可能出现判断错误，若要提高准确性，也还需要借助另外的辅助工具进行检测，这种辅助工具通常是需要开孔将传感器或者探针伸入墙体内部，通过深度检查找出具体损害点，因而会对建筑物墙体结构体产生一定程度的破坏，同时在连续性、可用性、可靠性、精度以及效率等各方面都有不足之处；因此本申请提出一种楼宇运维监测方法及系统，实现快速、高效地检测墙体的受力情况和形变情况。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供了一种楼宇运维监测方法及系统，实现快速、高效检测墙体的受力情况和形变情况。

本发明采用的技术方案如下：

一种楼宇运维监测方法，包括如下步骤：

步骤1：小车平行墙体匀速移动的同时发射和接收超声波后，计算小车与墙体的实时距离；墙体等距设置的受力检测装置发送受力数据至小车；

步骤2：小车根据接收的受力数据和计算的实时距离值绘制监测图；

步骤3：小车判断上述实时距离是否超过形变阈值，若超过，则在监测图中进行标注后进行显示和声光提醒；若未超过，则监测图进行正常显示。

优选地，所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：小车平行墙体匀速移动过程中，小车安装的超声波装置按垂直墙体方向发射超声波至墙体后，超声波装置接收反射的超声波，小车的计算装置根据超声波发射和接收的时间差和超声波的速度计算小车与墙体的实时距离；

步骤1.2：墙体上等距设置的受力检测装置检测等距点的受力数据，将等距点的位置ID和受力数据发送至小车。

优选地，所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：小车的接收装置接收位置ID和受力数据后匹配等距点对应的小车与墙体的实时距离；

步骤2.2：小车的计算装置控制其的显示单元根据匹配后的等距点受力数据、等距点小车与墙体的实时距离绘制监测图。

优选地，所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：小车的计算装置判断实时距离是否超过设定的形变阈值，若超过，则跳至步骤3.2；若未超过，则正常显示。

步骤3.2：小车的计算装置触发显示单元进行标注和触发声光提醒单元进行声光提醒。

优选地，所述标注包括高亮标注或者图形标注。

一种楼宇运维监测系统，包括

移动小车，用于实现匀速运动；

超声波装置，用于安装在移动小车上在匀速移动过程中发射和接收超声波；

受力检测装置，用于检测墙体的等距点处的受力情况后发送受力数据和等距点位置ID至计算装置；

计算装置，用于根据超声波接收和发射的时间差计算移动小车和墙体的距离值，根据等距点的位置信息匹配等距点的受力数据和对应的移动小车和墙体的距离，判断距离值是否超过形变阈值后发送提醒触发信号至声光提醒装置和发送绘制触发信号至显示装置或者发送绘制触发信号至显示装置；

显示装置，根据计算值的绘图触发信号绘制、显示监测图和进行特殊标注；

声光提醒装置，根据计算装置的触发信号进行声光提醒。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明通过墙体周围设置的轨道匹配移动小车，通过匀速运动过程中超声波的发送和接收测量移动小车和墙体的距离，从而获取墙体的形变数据；通过等距设置在墙体的受力检测装置检测墙体各点的受力情况，根据受力情况和形变情况进行直观显示和提醒，提出一种全新的墙体运维监测方法，提高墙体运维监测效率，提高墙体的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的系统示意图；

图3为本发明的监测图示意图；

附图标记：1-墙体，2-等距点，3-轨道，4-移动小车，5-受力检测装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

现有技术中缺乏对墙体进行受力监测和形变监测的方法，因此本实施例提出一种楼宇运维监测方法，实现检测墙体的受力情况和形变情况，如图1-3所示，细节如下：

一种楼宇运维监测方法，包括如下步骤：

步骤1：小车平行墙体匀速移动的同时发射和接收超声波后，计算小车与墙体的实时距离；墙体等距设置的受力检测装置发送受力数据至小车；

步骤2：小车根据接收的受力数据和计算的实时距离值绘制监测图；

步骤3：小车判断上述实时距离是否超过形变阈值，若超过，则在监测图中进行标注后进行显示和声光提醒；若未超过，则监测图进行正常显示。

步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：小车平行墙体匀速移动过程中，小车安装的超声波装置按垂直墙体方向发射超声波至墙体后，超声波装置接收反射的超声波，小车的计算装置根据超声波发射和接收的时间差和超声波的速度计算小车与墙体的实时距离；

步骤1.2：墙体上等距设置的受力检测装置检测等距点的受力数据，将等距点的位置ID和受力数据发送至小车。

步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：小车的接收装置接收位置ID和受力数据后匹配等距点对应的小车与墙体的实时距离；

步骤2.2：小车的计算装置控制其的显示单元根据匹配后的等距点受力数据、等距点小车与墙体的实时距离绘制监测图。

步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：小车的计算装置判断实时距离是否超过设定的形变阈值，若超过，则跳至步骤3.2；若未超过，则正常显示。

步骤3.2：小车的计算装置触发显示单元进行标注和触发声光提醒单元进行声光提醒。

标注包括高亮标注或者图形标注。

如图2所示，墙体1上设置等距点2，等距点2处设置受力检测装置5，移动小车4设置在轨道3上，轨道3和移动小车4匀速移动方向均与墙体1平行，超声波装置发射方向垂直移动方向。

超声波装置包括超声波传感器、超声波测量电路和处理单元，计算装置采用单片机(型号为STM32F030R8T6)，显示装置采用触摸屏，例如TFT彩屏，小车平行墙体匀速移动的同时发射和接收超声波后，计算小车与墙体的实时距离：先通过超声波传感器发送和接收射波，超声波测量电路进行波形信号测量和处理，再将处理后波形信号经由波形-串口转换芯片、模数转换单元和信号隔离芯片完成转换后传输至单片机，单片机根据发射和接收超声波的时间差结合超声波传播速度计算小车与墙体之间的距离值，实时检测距离值并显示，判断距离值是否超过阈值区域(距离值上限和下限)，则在监测图上显示；同时受力检测装置包括无源重力检测芯片(型号为ZSGB-D-500000码/WXJ-300kg)和无线模块(型号为WH-G405TF)，检测受力情况时需要对应设置检测条件，检测受力数据后将受力数据和等距点位置ID(等距安装，根据移动过程的接收时间对应转换位置信息)通过无线模块发送至小车上设置的无线模块，无线模块接收后传输至单片机；小车的计算装置控制其的显示单元根据匹配后的等距点受力数据、等距点小车与墙体的实时距离绘制监测图，异常进行标注，标注包括高亮标注或者图形标注，如图3所示，T5、T8时刻异常，则采用图形标注，利于提高监测效率和直观显示监测数据；无异常，则正常显示。综上，本发明通过墙体周围设置的轨道匹配移动小车，通过匀速运动过程中超声波的发送和接收测量移动小车和墙体的距离，从而获取墙体的形变数据；通过等距设置在墙体的受力检测装置检测墙体各点的受力情况，根据受力情况和形变情况进行直观显示和提醒，提出一种全新的墙体运维监测方法，提高墙体运维监测效率，提高墙体的安全性能。

实施例2

基于实施例1的方法，本实施例提供一种楼宇运维监测系统，所述系统包括处理器、存储器和存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，例如“

步骤1：小车平行墙体匀速移动的同时发射和接收超声波后，计算小车与墙体的实时距离；墙体等距设置的受力检测装置发送受力数据至小车；

步骤2：小车根据接收的受力数据和计算的实时距离值绘制监测图；

步骤3：小车判断上述实时距离是否超过形变阈值，若超过，则在监测图中进行标注后进行显示和声光提醒；若未超过，则监测图进行正常显示。”程序，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在系统中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成计算装置，用于根据超声波接收和发射的时间差计算移动小车和墙体的距离值，根据等距点的位置信息匹配等距点的受力数据和对应的移动小车和墙体的距离，判断距离值是否超过形变阈值后发送提醒触发信号至声光提醒装置和发送绘制触发信号至显示装置或者发送绘制触发信号至显示装置；显示装置，根据计算值的绘图触发信号绘制、显示监测图和进行特殊标注。所述系统可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是所述系统的示例，并不构成对所述系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述系统设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述分辨率提升系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个分辨率提升系统的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述分辨率提升系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

综上，所述系统通过移动小车、超声波装置、受力检测装置、计算装置、显示装置和声光提醒装置；小车平行墙体匀速移动的同时发射和接收超声波后，计算小车与墙体的实时距离；墙体等距设置的受力检测装置发送受力数据至小车；小车根据接收的受力数据和计算的实时距离值绘制监测图；小车判断上述实时距离是否超过形变阈值，若超过，则在监测图中进行标注后进行显示和声光提醒；若未超过，则监测图进行正常显示；实现检测墙体的受力情况和形变情况，并进行实时监测显示，大大提高监测系统的实用性和监测效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种楼宇运维监测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：小车平行墙体匀速移动的同时发射和接收超声波后，计算小车与墙体的实时距离；墙体等距设置的受力检测装置发送受力数据至小车；

步骤2：小车根据接收的受力数据和计算的实时距离值绘制监测图；

步骤3：小车判断上述实时距离是否超过形变阈值，若超过，则在监测图中进行标注后进行显示和声光提醒；若未超过，则监测图进行正常显示。

2.根据权利要求1所述的一种楼宇运维监测方法，其特征在于：所述步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：小车平行墙体匀速移动过程中，小车安装的超声波装置按垂直墙体方向发射超声波至墙体后，超声波装置接收反射的超声波，小车的计算装置根据超声波发射和接收的时间差和超声波的速度计算小车与墙体的实时距离；

步骤1.2：墙体上等距设置的受力检测装置检测等距点的受力数据，将等距点的位置ID和受力数据发送至小车。

3.根据权利要求1所述的一种楼宇运维监测方法，其特征在于：所述步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：小车的接收装置接收位置ID和受力数据后匹配等距点对应的小车与墙体的实时距离；

步骤2.2：小车的计算装置控制其的显示单元根据匹配后的等距点受力数据、等距点小车与墙体的实时距离绘制监测图。

4.根据权利要求1所述的一种楼宇运维监测方法，其特征在于：所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：小车的计算装置判断实时距离是否超过设定的形变阈值，若超过，则跳至步骤3.2；若未超过，则正常显示。

步骤3.2：小车的计算装置触发显示单元进行标注和触发声光提醒单元进行声光提醒。

5.根据权利要求4所述的一种楼宇运维监测方法，其特征在于：所述标注包括高亮标注或者图形标注。

6.一种楼宇运维监测系统，其特征在于：包括

移动小车，用于实现匀速运动；

超声波装置，用于安装在移动小车上在匀速移动过程中发射和接收超声波；

受力检测装置，用于检测墙体的等距点处的受力情况后发送受力数据和等距点位置ID至计算装置；

计算装置，用于根据超声波接收和发射的时间差计算移动小车和墙体的距离值，根据等距点的位置信息匹配等距点的受力数据和对应的移动小车和墙体的距离，判断距离值是否超过形变阈值后发送提醒触发信号至声光提醒装置和发送绘制触发信号至显示装置或者发送绘制触发信号至显示装置；

显示装置，根据计算值的绘图触发信号绘制、显示监测图和进行特殊标注；

声光提醒装置，根据计算装置的触发信号进行声光提醒。