CN110967063A - 建筑物结构安全的侦测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种建筑物结构安全的侦测系统，所述侦测系统包括：第一侦测模块，用于侦测建筑物的摇晃及倾斜状态，并生成第一侦测结果；第二侦测模块，用于侦测所述建筑物的结构特征宽度，并生成第二侦测结果；服务器，用于根据所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分析所述建筑物的安全状况，并生成第一分析结果。本发明还提供一种建筑物的侦测方法。

Description

建筑物结构安全的侦测系统及方法
技术领域
本发明涉及一种侦测系统，尤其是一种建筑物结构安全的侦测系统及方法。
背景技术
由于现在许多国家人口稠密，交通和居住设施的需求也随之越来越大，不得不建设越来越多的建筑物。由于许多建筑物不得不建设在地震频繁的地层上，因此建筑物常因地震倾斜受损。
同时，由于很多建筑物建设在偏远地区，经常需要工程师对建筑物的安全性进行实地侦测，会增加很多不便利性及危险性。因此，如何有效及时的侦测建筑物的安全性，并提前对建筑物的安全性进行评估已经成为亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种可及时分析建筑物的安全状况的建筑物结构安全的侦测系统及方法。
一种建筑物结构安全的侦测系统，所述侦测系统包括：
第一侦测模块，用于侦测建筑物的摇晃及倾斜状态，并生成第一侦测结果；
第二侦测模块，用于侦测所述建筑物的结构特征宽度，并生成第二侦测结果；
服务器，用于根据所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分析所述建筑物的安全状况，并生成第一分析结果。
一种建筑物结构安全的侦测方法，所述侦测方法包括：
侦测建筑物的摇晃及倾斜状态，并生成第一侦测结果；
侦测所述建筑物的结构特征宽度，并生成第二侦测结果；
根据所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分析所述建筑物的安全状况，并生成第一分析结果。
所述建筑物结构安全的侦测系统及方法藉由第一侦测模块侦测建筑物的摇晃及倾斜状态，生成第一侦测结果，第二侦测模块侦测所述建筑物的结构特征宽度，生成第二侦测结果；服务器根据所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分析所述建筑物的安全状况，并生成第一分析结果；使得可以提前获知所述建筑物的安全状况，并作出安全措施，同时，可以节省大量人力与时间成本。
附图说明
图1为本发明建筑物结构安全的侦测系统一较佳实施例的系统架构图。
图2为本发明第二侦测模块一较佳实施例的结构示意图。
图3为本发明服务器一较佳实施例的统架构图。
图4为本发明建筑物结构安全的侦测方法一较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
建筑物结构安全的侦测系统 100
建筑物 200
服务器 10
第一侦测模块 13
第二侦测模块 15
可变电阻 151
非弹性件 152
温度感测模块 17
无线传输模块 19
处理器 20
存储模块 21
提示模块 11
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
参阅图1所示，为本发明一实施方式的建筑物结构安全的侦测系统100的系统架构图。所述建筑物结构安全的侦测系统100可以用于监测建筑物200的结构特征以分析所述建筑物200的安全状况。所述建筑物200可以是桥梁、房间等，而所述建筑物200的结构特征可指其中的结构间距，例如结构缝隙。此处实施例所述的建筑物200系以桥梁为例，但不应以此为限。
在本实施例中，所述建筑物结构安全的侦测系统100包括，但不限于，服务器10、第一侦测模块13、第二侦测模块15、温度感测模块17及无线传输模块19。所述第一侦测模块13、第二侦测模块15、温度感测模块17及无线传输模块19可以设置于所述建筑物的任何位置，且于一个所述建筑物上可以设置复数个所述第一侦测模块13、第二侦测模块15、温度感测模块17及无线传输模块19。
在本实施方式中，所述第一侦测模块13用于侦测所述建筑物的摇晃及倾斜状态，并生成第一侦测结果。所述第二侦测模块15用于侦测所述建筑物的结构特征宽度，并生成第二侦测结果。进一步而言，所述第一侦测模块13可以设置于所述建筑物上，以用于侦测所述建筑物呈现的摇晃及倾斜状态，进而得到所述第一侦测结果。所述第二侦测模块15也可以设置于所述建筑物上，以用于侦测所述建筑物呈现的结构特征宽度，进而得到所述第二侦测结果。
在本实施方式中，所述第一侦测模块13可以是加速规和陀螺仪其中一者。举例而言，当所述建筑物呈现摇晃和/或倾斜状态且所述第一侦测模块13为所述加速规时，所述第一侦测模块13可以用于侦测所述建筑物的摇晃和/或倾斜状态，以得到所述第一侦测结果。此时，所述第一侦测结果可以是所述建筑物摇晃和/或倾斜的角速度和/或加速度。当所述建筑物呈现出摇晃和/或倾斜状态且所述第一侦测模块13为所述陀螺仪时，所述第一侦测模块13可以用于侦测所述建筑物的摇晃和/或倾斜状态，以得到所述第一侦测结果。此时，所述第一侦测结果可以是所述建筑物摇晃和/或倾斜的角度。
请一并参阅图2，在本实施方式中，所述第二侦测模块15包括可变电阻151和非弹性件152。当所述建筑物200出现结构缝隙时，可以将所述第二侦测模块15设置于所述建筑物200的结构缝隙中。具体地，将所述非弹性件152的一端系配置用以连接/抵接所述建筑物200的结构缝隙的一端，所述非弹性件152的另一端连接所述可变电阻151，并设置为随所述建筑物200的结构特征宽度变化而改变所述可变电阻151的阻值。所述可变电阻151可以是滑动式可变电阻。当所述建筑物200的结构特征宽度发生变化时，所述非弹性件152会随着所述建筑物200的结构特征宽度的变化而发生弹性形变。且由于所述非弹性件152还连接至所述可变电阻151，因此当所述非弹性件152发生弹性形变时，可同时拉动所述可变电阻151，进而推动所述可变电阻151的滑杆，使得可变电阻151的阻值改变。如此，所述第二侦测模块15可以藉由侦测所述可变电阻151的阻值改变来实时侦测所述建筑物200的结构特征宽度，例如实时侦测桥梁、房屋的裂缝宽度变动。
举例而言，当所述建筑物200的结构特征宽度发生变化时，所述第二侦测模块15可以侦测所述建筑物200的结构特征宽度变化状态，以得到所述第二侦测结果。此时，所述第二侦测结果可以是所述可变电阻151的阻值改变。
所述温度感测模块17用于感测所述建筑物200周围的温湿度情况，并生成感测结果。在本实施方式中，所述感测结果可以是所述建筑物200周围环境温湿度。所述温度感测模块17的感测结果可以藉由无线传输模块19传输至后端服务器10进行大数据分析，进而可以得到现有温度、湿度对所述建筑物200的钢筋是否具影响性。
所述无线传输模块19用于接收所述第一侦测结果、所述第二侦测结果和所述感测结果，并传送所述第一侦测结果、所述第二侦测结果和所述感测结果给所述服务器10。如此，所述无线传输模块19可以将侦测到的所述建筑物200的信息，例如结构特征宽度、摇晃及倾斜状态及时传送给所述服务器10。所述无线传输模块19可为LoRa(LoRa是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案)、NB-IoT(Narrow BandInternet of Things，窄带物联网)、Sigfox(Sigfox是法国的Sigfox公司以超窄带技术建设物联网设备专用的无线网络)等无线通信模块，由于LoRa、NB-IoT、Sigfox等无线传输方案具有低功耗高传送距离特性，使得所述建筑物结构安全的侦测系统100可以使用在比较偏乡地区对建筑物200进行监测。
请一并参阅图3所示，在本实施方式中，所述服务器10可以为计算机、工作站、云服务器等可存储和执行代码与数据的设备。所述服务器10包括，但不限于，处理器20及存储模块21。
所述处理器20可以为中央处理器、微处理器、微控制器或其他具有数据处理功能的芯片。
所述存储模块21可以是服务器10本身的内存，也可以是外部内存，如智能媒体卡(Smart Media Card)、安全数字卡(Secure Digital Card)、闪存卡(Flash Card)等。
在一实施方式中，所述处理器20用于根据所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分析所述建筑物的安全状况，并生成第一分析结果。进一步地，所述处理器20将所述第一侦测结果和所述第二侦测结果和一预设侦测结果进行比较，从而分析所述建筑物200的安全状况，并生成第一分析结果。在本实施方式中，所述默认侦测结果可以由工程师预先设定，并存储于所述存储模块21。所述预设侦测结果可以为所述建筑物200的最大结构特征宽度、摇晃角度、倾斜角度等。
具体而言，所述处理器20将所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分别与所述预设侦测结果中相应的参数，例如所述建筑物的最大结构特征宽度、摇晃角度及倾斜角度等进行比较，并生成所述第一分析结果。例如，当所述第一侦测结果和所述第二侦测结果均小于所述预设侦测结果中相应的参数时，所述第一分析结果为所述建筑物200安全。当所述第一侦测结果和所述第二侦测结果其中之一大于所述预设侦测结果中相应的参数时，所述第一分析结果为所述建筑物200不安全。
在一实施方式中，所述处理器20还用于根据所述第二侦测结果及所述感测结果得到所述建筑物200周围的温湿度与所述建筑物200的结构特征宽度的第一关系表，并生成第二分析结果。进一步地，温度感测模块17可以多次侦测所述建筑物200周围的温湿度，第二侦测模块15可以侦测与所述建筑物200周围的温湿度对应的时间点的所述建筑物200的结构特征宽度。所述处理器20建立所述建筑物200周围的温湿度与所述建筑物200的结构特征宽度的第一关系表，并生成第二分析结果。如此，处理器20可以藉由所述第一关系表分析所述建筑物200周围的温湿度对所述建筑物200的结构特征宽度的影响，从而可以在温湿度将要发生变化时提前预估所述建筑物200的安全状况，并生成第二分析结果。
举例而言，当根据所述第一关系表预估所述建筑物200周围的温湿度对所述建筑物200的结构特征宽度有影响时，使得所述建筑物200的结构特征宽度在一定温湿度情况下会超过最大结构特征宽度时，则所述第二分析结果为所述建筑物200不安全。当根据所述第一关系表预估所述建筑物200周围的温湿度对所述建筑物的结构特征宽度没有影响时，使得所述建筑物200的结构特征宽度在一定温湿度情况下不会超过最大结构特征宽度时，则所述第二分析结果为所述建筑物200安全。
在一实施方式中，存储模块21用于存储所述建筑物200所在地区的每次地震等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物200的结构特征宽度。所述处理器20还用于获取所述存储模块21存储的多次地震的等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物200的结构特征宽度，并计算所述建筑物200在每次地震发生时间前后的结构特征宽度变化，并得到地震等级与结构特征宽度变化的第二关系表，以在地震来临前预估所述建筑物200的安全状况，并生成第三分析结果。
举例而言，在地震来临前，所述处理器20可以根据所述第二关系表确定或预估此次地震等级对应的所述建筑物200的结构特征宽度变化，以预估所述建筑物200的安全状况。例如，当根据所述第二关系表预估所述地震等级对应的所述建筑物200的结构特征宽度变化较大，使得所述建筑物200的结构特征宽度在此次地震等级下会超过最大结构特征宽度时，则所述第二分析结果为所述建筑物200不安全。当根据所述第二关系表预估所述地震等级对应的所述建筑物200的结构特征宽度变化较小，使得所述建筑物200的结构特征宽度在此次地震等级下不会超过最大结构特征宽度时，则所述第二分析结果为所述建筑物200安全。
可以理解，在其他实施方式中，所述处理器20可以结合所述第一关系表和所述第二关系表分析地震和所述建筑物200周围的温湿度对所述建筑物200的结构特征宽度的影响，从而提前预估所述建筑物200的安全状况。
请再次参阅图1，所述建筑物结构安全的侦测系统100还包括提示模块11。所述提示模块11用于根据所述第一分析结果、所述第二分析结果和/或所述第三分析结果输出对应的提示信号。例如，当所述建筑物200安全时，提示模块11输出一表示正常的提示信号。当所述建筑物200不安全时，提示模块11输出一表示警示的提示信号。所述提示信号可以是语音信息、文字信息或者两者的结合。
图4为本发明一实施方式中建筑物结构安全的侦测方法的流程图。根据不同需求，所述侦测方法中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略或合并。
步骤S400，所述第一侦测模块13侦测建筑物200的摇晃及倾斜状态，并生成第一侦测结果。
在本实施方式中，所述第一侦测模块13可以设置于所述建筑物200上，以侦测所述建筑物200呈现的摇晃及倾斜状态以得到所述第一侦测结果。
步骤S401，第二侦测模块15侦测所述建筑物200的结构特征宽度，并生成第二侦测结果。
在本实施方式中，第二侦测模块15也可以设置于所述建筑物200上，以侦测所述建筑物200的结构特征宽度，以得到所述第二侦测结果。
步骤S402，所述温度感测模块17感测所述建筑物周围的温湿度情况，并生成感测结果。
在本实施方式中，一个或多个所述温度感测模块17可以设置于所述建筑物200上，以感测所述建筑物200周围的温湿度情况，并生成所述感测结果。
步骤S403，无线传输模块19接收所述第一侦测结果、所述第二侦测结果和所述感测结果，并传送所述第一侦测结果、所述第二侦测结果和所述感测结果至服务器10。
步骤S404，所述服务器10的处理器20根据所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分析所述建筑物200的安全状况，并生成第一分析结果。在本实施方式中，所述第一分析结果可以是所述建筑物200安全或不安全。
步骤S405，处理器20还可以根据所述第二侦测结果及所述感测结果得到所述建筑物200周围的温湿度与所述建筑物200的结构特征宽度的第一关系表，并生成第二分析结果。在本实施方式中，所述第二分析结果可以是所述建筑物200安全或不安全。
步骤S406，存储模块21存储所述建筑物200所在地区的每次地震等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物200的结构特征宽度。
步骤S407，处理器20获取多次地震的等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物200的结构特征宽度，并计算所述建筑物200在每次地震发生时间前后的结构特征宽度变化，并得到地震等级与结构特征宽度变化的第二关系表，以在地震来临前预估所述建筑物200的安全状况，并生成第三分析结果。在本实施方式中，所述第三分析结果可以是所述建筑物200安全或不安全。
步骤S408，提示模块11根据所述第一分析结果、所述第二分析结果和/或所述第三分析结果输出对应的提示信号。
在本实施方式中，当所述建筑物200安全时，提示模块11输出一表示正常的提示信号。当所述建筑物200不安全时，提示模块11输出一表示警示的提示信号。所述提示信号可以是语音信息、文字信息或者两者的结合。
所述建筑物结构安全的侦测系统100藉由第一侦测模块13侦测所述建筑物200的摇晃及倾斜状态，第二侦测模块15侦测所述建筑物200的结构特征宽度，温度感测模块17感测所述建筑物200周围的温湿度情况以及处理器20获取多次地震的等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物200的结构特征宽度，以分析温湿度和地震对所述建筑物200的安全状况的影响，进而使得提示模块11提前输出对应的提示信号，节省大量人力与时间成本。同时，在所述建筑物200不安全的情况下可以提前做好防范工作。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑物结构安全的侦测系统，其特征在于：所述侦测系统包括：
第一侦测模块，用于侦测建筑物的摇晃及倾斜状态，并生成第一侦测结果；
第二侦测模块，用于侦测所述建筑物的结构特征宽度，并生成第二侦测结果；
服务器，用于根据所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分析所述建筑物的安全状况，并生成第一分析结果。
2.如权利要求1所述的建筑物结构安全的侦测系统，其特征在于：所述侦测系统还包括：
温度感测模块，用于感测所述建筑物周围的温湿度情况，并生成感测结果；
所述服务器还用于根据所述第二侦测结果及所述感测结果得到所述建筑物周围的温湿度与所述建筑物的结构特征宽度的第一关系表，并生成第二分析结果。
3.如权利要求2所述的建筑物结构安全的侦测系统，其特征在于：所述侦测系统还包括：
无线传输模块，用于接收所述第一侦测结果、所述第二侦测结果和所述感测结果，并传送所述第一侦测结果、所述第二侦测结果和所述感测结果给所述服务器。
4.如权利要求1所述的建筑物结构安全的侦测系统，其特征在于：所述结构特征为一结构缝隙，所述第一侦测模块为加速规和陀螺仪其中一者，所述第二侦测模块包括可变电阻和非弹性件，所述非弹性件的一端系配置用以连接所述建筑物的结构缝隙的一端，所述非弹性件的另一端连接所述可变电阻，并设置为随所述建筑物的结构特征宽度变化而改变所述可变电阻的阻值。
5.如权利要求3所述的建筑物结构安全的侦测系统，其特征在于：所述侦测系统还包括：
存储模块，用于存储所述建筑物所在地区的每次地震等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物的结构特征宽度；
所述服务器还用于获取多次地震的等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物的结构特征宽度，并计算所述建筑物在每次地震发生时间前后的结构特征宽度变化，并得到地震等级与结构特征宽度变化的第二关系表，以在地震来临前预估所述建筑物的安全状况，并生成第三分析结果。
6.如权利要求5所述的建筑物结构安全的侦测系统，其特征在于：所述侦测系统还包括：
提示模块，用于根据所述第一分析结果、所述第二分析结果和/或所述第三分析结果输出对应的提示信号。
7.一种建筑物结构安全的侦测方法，其特征在于：所述侦测方法包括：
侦测建筑物的摇晃及倾斜状态，并生成第一侦测结果；
侦测所述建筑物的结构特征宽度，并生成第二侦测结果；
根据所述第一侦测结果和所述第二侦测结果分析所述建筑物的安全状况，并生成第一分析结果。
8.如权利要求7所述的建筑物结构安全的侦测方法，其特征在于：所述侦测方法还包括步骤：
感测所述建筑物周围的温湿度情况，并生成感测结果；
根据所述第二侦测结果及所述感测结果得到所述建筑物周围的温湿度与所述建筑物的结构特征宽度的第一关系表，并生成第二分析结果。
9.如权利要求8所述的建筑物结构安全的侦测方法，其特征在于：所述侦测方法还包括步骤：
接收所述第一侦测结果、所述第二侦测结果和所述感测结果，并传送所述第一侦测结果、所述第二侦测结果和所述感测结果。
10.如权利要求8所述的建筑物结构安全的侦测方法，其特征在于：所述侦测方法还包括步骤：
存储所述建筑物所在地区的每次地震等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物的结构特征宽度；
获取多次地震的等级、每次地震发生时间及发生时间对应的所述建筑物的结构特征宽度，并计算所述建筑物在每次地震发生时间前后的结构特征宽度变化，并得到地震等级与结构特征宽度变化的第二关系表，以提前预估所述建筑物的安全状况，并生成第三分析结果；
根据所述第一分析结果、所述第二分析结果和/或所述第三分析结果输出对应的提示信号。
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