CN112985499A - 多参数工程结构健康识别系统 - Google Patents
多参数工程结构健康识别系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112985499A CN112985499A CN202110182762.8A CN202110182762A CN112985499A CN 112985499 A CN112985499 A CN 112985499A CN 202110182762 A CN202110182762 A CN 202110182762A CN 112985499 A CN112985499 A CN 112985499A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- detection area
- delimiting
- engineering structure
- demarcation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 116
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 22
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 12
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本发明属于工程检测技术领域，提出了多参数工程结构健康识别系统，包括多组划界装置，多组划界装置将待测工程结构划分为多个间隔的检测区域，每个检测区域内均设置有多个传感器，所述划界装置和所述传感器内均设置有GPS定位模块，且所述划界装置和所述传感器均与服务器连接。通过上述技术方案，解决了现有技术中工程结构检测效率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于工程检测技术领域，涉及多参数工程结构健康识别系统。
背景技术
工程结构存在于房屋、桥梁、铁路、公路、水工、海工、港口、地下等工程的建筑物、构筑物和设施中，以建筑材料制成的各种称重构件相互连接成一定形式的组合体。工程结构必须在使用期内安全、适用、耐久地承受外加的或内部形成的各种作用，否则就会给人们的生产生活带来巨大的损失，因此，在工程结构交付使用前，必须对其进行全面的健康检测。随着经济发展节奏的加快，需要新建大量的工程结构，有的工期非常紧，例如，北京三元桥更换仅用了48小时，留给检测的时间就更短了。目前，工程检测的方法仍是检测人员到现场实地测量数据、将测量数据进行汇总、分析得到最终的检测结果，这种方式效率低下、已不能适应社会快速发展的需要。
发明内容
本发明提出多参数工程结构健康识别系统，解决了现有技术中工程结构检测效率低的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：包括多组划界装置，多组划界装置将待测工程结构划分为多个间隔的检测区域，每个检测区域内均设置有多个传感器，所述划界装置和所述传感器内均设置有GPS定位模块，且所述划界装置和所述传感器均与服务器连接，包括如下步骤：
根据各组内划界装置的GPS定位信息，计算每个检测区域的中心点坐标，并为每个检测区域分配唯一的编号；
根据每个传感器的GPS定位信息和每个检测区域的中心点坐标，确定每个传感器所在的检测区域编号；
根据同一个检测区域编号内的传感器数据，确定该检测区域内待测工程结构的健康程度。
进一步，根据每个传感器的GPS定位信息和每个检测区域的中心点坐标，确定每个传感器所在的检测区域编号，具体为：
计算传感器与每个检测区域中心点的距离，选择距离最小的检测区域编号作为该传感器所在的检测区域编号。
进一步，所述传感器为多种，包括应变计、加速度计、静力水准仪和裂缝计，每种传感器均有不同的标识字段。
进一步，所述划界装置和所述传感器内还设置有Zigbee通信模块，还包括步骤：
读取预先存储的待测工程结构的设计图，将每个划界装置的坐标在待测工程结构的设计图上显示，每组内各划界装置的坐标依次连线得到该组划界装置对应的检测区域；
根据各检测区域内每个传感器接收到Zigbee通信模块的信号强度，确定传感器在该检测区域的精确位置；
根据待测工程结构的设计图，调整传感器在所属检测区域的精确位置。
进一步，据各检测区域内每个传感器接收到Zigbee通信模块的信号强度，确定传感器在该检测区域的精确位置，具体为：
检测区域为矩形，所述矩形的检测区域由依次设置的划界装置一、划界装置二、划界装置三和划界装置四确定；
以划界装置一为原点，划界装置一到划界装置二的方向为X轴、划界装置一到划界装置四的方向为Y轴，建立直角坐标系；
计算划界装置一与划界装置二之间的距离，以及划界装置一与划界装置四之间的距离；
读取传感器接收到划界装置一的Zigbee通信模块的信号强度一、传感器接收到划界装置二的Zigbee通信模块的信号强度二、传感器接收到划界装置四的Zigbee通信模块的信号强度四；
根据信号强度一和信号强度二的比值，以及划界装置一与划界装置二之间的距离，得到传感器在X轴方向上的坐标值；
根据信号强度一和信号强度四的比值，以及划界装置一与划界装置四之间的距离，得到传感器在Y轴方向上的坐标值；
根据传感器在X轴方向上的坐标值和传感器在Y轴方向上的坐标值，得到传感器在该检测区域的精确位置。
本发明的工作原理及有益效果为：
本发明中多组划界装置将待测工程结构划分为多个检测区域，并且同时在多个检测区域内设置传感器，每个检测区域都有唯一的编号，当多个传感器的数据同时上传到服务器时，服务器根据GPS定位信息，可以确定传感器所属的区域编号，对同一个检测区域内的传感器进行综合分析，得到该检测区域内待测工程结构的健康程度。为避免位于检测区域边界的传感器被同时划分到两个检测区域、造成检测结果偏差，检测区域之间设置有一定的间隔空间。
本发明通过检测区域编号对传感器数据进行区分，无需对单个传感器分别进行编号设置，节省了设置的时间，实现了待测工程结构的快速检测，有利于缩短工程周期，同时，分段检测有利于准确定位不合格区段。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明工程结构检测流程图；
图2为本发明中检测区域分布示意图；
图3为本发明中传感器精确定位方法示意图；
图中：1-划界装置一，2-划界装置二，3-划界装置三，4-划界装置四，5-检测区域，6-传感器，7-待测工程结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作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。
如图1-图3所示，为本实施例健康识别系统包括多组划界装置，多组划界装置将待测工程结构划分为多个间隔的检测区域，每个检测区域内均设置有多个传感器，所述划界装置和所述传感器内均设置有GPS定位模块，且所述划界装置和所述传感器均与服务器连接，包括如下步骤：
根据各组内划界装置的GPS定位信息，计算每个检测区域的中心点坐标，并为每个检测区域分配唯一的编号；
根据每个传感器的GPS定位信息和每个检测区域的中心点坐标，确定每个传感器所在的检测区域编号；
根据同一个检测区域编号内的传感器数据，确定该检测区域内待测工程结构的健康程度。
本发明中多组划界装置将待测工程结构划分为多个检测区域，并且同时在多个检测区域内设置传感器，每个检测区域都有唯一的编号，当多个传感器的数据同时上传到服务器时，服务器根据GPS定位信息，可以确定传感器所属的区域编号，对同一个检测区域内的传感器进行综合分析，得到该检测区域内待测工程结构的健康程度。为避免位于检测区域边界的传感器被同时划分到两个检测区域、造成检测结果偏差，检测区域之间设置有一定的间隔空间。如图2所示，检测工作分两次进行，如图2(a)所示，第一次通过等间隔设置多组划界装置，将待测工程结构划分为等间隔的段进行检测；如图2(b)所示，第二次平移多组划界装置的位置，进行剩余路段的检测。
本发明实现了待测工程结构的快速检测，有利于缩短工程周期，同时，分段检测有利于准确定位不合格区段。
进一步，根据每个传感器的GPS定位信息和每个检测区域的中心点坐标，确定每个传感器所在的检测区域编号，具体为：
计算传感器与每个检测区域中心点的距离，选择距离最小的检测区域编号作为该传感器所在的检测区域编号。
通过计算每个检测区域中心点的坐标，并比较传感器与各检测区域中心点的距离，可以准确得出每个传感器所属的检测区域，而且数据计算量小。
进一步，所述传感器为多种，包括应变计、加速度计、静力水准仪和裂缝计，每种传感器均有不同的标识字段。
传感器为多种，每种传感器均有不同的标识字段，服务器根据标识字段区分传感器的类型，通过综合分析各检测区域内不同传感器的数据，进行该区域内工程结构的健康程度判断，有利于提高识别的准确度。
进一步，所述划界装置和所述传感器内还设置有Zigbee通信模块，还包括步骤：
读取预先存储的待测工程结构的设计图，将每个划界装置的坐标在待测工程结构的设计图上显示，每组内各划界装置的坐标依次连线得到该组划界装置对应的检测区域；
根据各检测区域内每个传感器接收到Zigbee通信模块的信号强度，确定传感器在该检测区域的精确位置；
根据待测工程结构的设计图，调整传感器在所属检测区域的精确位置。
通过导入待测工程结构的设计图，并将划界装置和传感器在待测工程结构设计图的对应位置进行显示，服务器端的操作人员可以根据待测工程结构的设计图指导现场工作人员对传感器的安装位置进行微调，以实现待测工程结构的精确检测。
进一步，据各检测区域内每个传感器接收到Zigbee通信模块的信号强度，确定传感器在该检测区域的精确位置，具体为：
检测区域为矩形，所述矩形的检测区域由依次设置的划界装置一、划界装置二、划界装置三和划界装置四确定；
以划界装置一为原点，划界装置一到划界装置二的方向为X轴、划界装置一到划界装置四的方向为Y轴，建立直角坐标系；
计算划界装置一与划界装置二之间的距离，以及划界装置一与划界装置四之间的距离；
读取传感器接收到划界装置一的Zigbee通信模块的信号强度一、传感器接收到划界装置二的Zigbee通信模块的信号强度二、传感器接收到划界装置四的Zigbee通信模块的信号强度四；
根据信号强度一和信号强度二的比值，以及划界装置一与划界装置二之间的距离，得到传感器在X轴方向上的坐标值；
根据信号强度一和信号强度四的比值，以及划界装置一与划界装置四之间的距离，得到传感器在Y轴方向上的坐标值；
根据传感器在X轴方向上的坐标值和传感器在Y轴方向上的坐标值，得到传感器在该检测区域的精确位置。
本实施例中，以公路为例，如图3所示，沿公路的长度方向设置多个检测区域，每个检测区域为矩形，由依次设置的划界装置一、划界装置二、划界装置三和划界装置四依次连接而成，矩形区域的长度方向与公路的长度方向一致。以划界装置一为原点，以矩形区域的长度方向为X轴，以矩形的宽度方向为Y轴建立直角坐标系，传感器接收到的划界装置的Zigbee通信模块的信号强度与距离划界装置的远近相关，距离越远，信号强度越小，例如传感器接收到的划界装置一的Zigbee通信模块的信号强度一为-50dB、传感器接收到划界装置二的Zigbee通信模块的信号强度二为-100dB，划界装置一与划界装置二之间的距离为300m，则在X轴方向上，传感器与划界装置一之间的距离为300*50/(100+50)＝100m，即传感器在X轴上的坐标为100m；同理，如果该传感器接收到的划界装置四的Zigbee通信模块的信号强度四为-70dB，划界装置一与划界装置四之间的距离为30m，则在Y轴方向上，传感器与划界装置一之间的距离为30*50/(50+70)＝12.5m，即传感器在Y轴上的坐标为12.5m；综上，得到传感器在所属检测区域的精确位置为坐标点(100，12.5)，如果服务器端的操作人员想把该传感器的位置进行微调，可以根据该坐标点的位置指导现场工作人员对传感器位置进行移动。
以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.多参数工程结构健康识别系统，用于工程结构的快速检测，其特征在于：包括多组划界装置，多组划界装置将待测工程结构划分为多个间隔的检测区域，每个检测区域内均设置有多个传感器，所述划界装置和所述传感器内均设置有GPS定位模块，且所述划界装置和所述传感器均与服务器连接，包括如下步骤：
根据各组内划界装置的GPS定位信息，计算每个检测区域的中心点坐标，并为每个检测区域分配唯一的编号；
根据每个传感器的GPS定位信息和每个检测区域的中心点坐标，确定每个传感器所在的检测区域编号；
根据同一个检测区域编号内的传感器数据，确定该检测区域内待测工程结构的健康程度。
2.根据权利要求1所述的多参数工程结构健康识别系统，其特征在于：根据每个传感器的GPS定位信息和每个检测区域的中心点坐标，确定每个传感器所在的检测区域编号，具体为：
计算传感器与每个检测区域中心点的距离，选择距离最小的检测区域编号作为该传感器所在的检测区域编号。
3.根据权利要求1所述的多参数工程结构健康识别系统，其特征在于：所述传感器为多种，包括应变计、加速度计、静力水准仪和裂缝计，每种传感器均有不同的标识字段。
4.根据权利要求1所述的多参数工程结构健康识别系统，其特征在于：所述划界装置和所述传感器内还设置有Zigbee通信模块，还包括步骤：
读取预先存储的待测工程结构的设计图，将每个划界装置的坐标在待测工程结构的设计图上显示，每组内各划界装置的坐标依次连线得到该组划界装置对应的检测区域；
根据各检测区域内每个传感器接收到Zigbee通信模块的信号强度，确定传感器在该检测区域的精确位置；
根据待测工程结构的设计图，调整传感器在所属检测区域的精确位置。
5.根据权利要求4所述的多参数工程结构健康识别系统，其特征在于：根据各检测区域内每个传感器接收到Zigbee通信模块的信号强度，确定传感器在该检测区域的精确位置，具体为：
检测区域为矩形，所述矩形的检测区域由依次设置的划界装置一、划界装置二、划界装置三和划界装置四确定；
以划界装置一为原点，划界装置一到划界装置二的方向为X轴、划界装置一到划界装置四的方向为Y轴，建立直角坐标系；
计算划界装置一与划界装置二之间的距离，以及划界装置一与划界装置四之间的距离；
读取传感器接收到划界装置一的Zigbee通信模块的信号强度一、传感器接收到划界装置二的Zigbee通信模块的信号强度二、传感器接收到划界装置四的Zigbee通信模块的信号强度四；
根据信号强度一和信号强度二的比值，以及划界装置一与划界装置二之间的距离，得到传感器在X轴方向上的坐标值；
根据信号强度一和信号强度四的比值，以及划界装置一与划界装置四之间的距离，得到传感器在Y轴方向上的坐标值；
根据传感器在X轴方向上的坐标值和传感器在Y轴方向上的坐标值，得到传感器在该检测区域的精确位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110182762.8A CN112985499A (zh) | 2021-02-07 | 2021-02-07 | 多参数工程结构健康识别系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110182762.8A CN112985499A (zh) | 2021-02-07 | 2021-02-07 | 多参数工程结构健康识别系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112985499A true CN112985499A (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=76392928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110182762.8A Pending CN112985499A (zh) | 2021-02-07 | 2021-02-07 | 多参数工程结构健康识别系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112985499A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114216496A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-22 | 中科合肥技术创新工程院 | 一种智能座便器功能指标的智能检测方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101349745A (zh) * | 2008-09-06 | 2009-01-21 | 黄以华 | 一种采用区域划分算法的无线射频定位方法 |
| CN102508201A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-06-20 | 青岛理工大学 | 一种基于无线定位装置的农机田间定位方法 |
| CN103809155A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-05-21 | 西北农林科技大学 | 一种基于ZigBee的四轴飞行器农田定位系统 |
| CN104507161A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-08 | 电子科技大学 | 一种基于zigbee网络的室内楼道定位方法 |
| CN105652242A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-08 | 天津工业大学 | 基于ZigBee技术的室内定位系统 |
| CN106030273A (zh) * | 2013-11-25 | 2016-10-12 | Sem公司 | 爆震强度测量 |
| CN106171046A (zh) * | 2014-02-11 | 2016-11-30 | 飞利浦灯具控股公司 | 将装置重置为工厂新状态 |
| CN106255198A (zh) * | 2015-06-15 | 2016-12-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 采集施工定位系统和方法 |
| CN106541404A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-03-29 | 四川阿泰因机器人智能装备有限公司 | 一种机器人视觉定位导航方法 |
| CN106792496A (zh) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种基于区域划分的定位方法和系统 |
| CN107018485A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-08-04 | 贵州大学 | 一种基于zigbee电子标签的室内物品寻找方法及系统 |
-
2021
- 2021-02-07 CN CN202110182762.8A patent/CN112985499A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101349745A (zh) * | 2008-09-06 | 2009-01-21 | 黄以华 | 一种采用区域划分算法的无线射频定位方法 |
| CN102508201A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-06-20 | 青岛理工大学 | 一种基于无线定位装置的农机田间定位方法 |
| CN106030273A (zh) * | 2013-11-25 | 2016-10-12 | Sem公司 | 爆震强度测量 |
| CN103809155A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-05-21 | 西北农林科技大学 | 一种基于ZigBee的四轴飞行器农田定位系统 |
| CN106171046A (zh) * | 2014-02-11 | 2016-11-30 | 飞利浦灯具控股公司 | 将装置重置为工厂新状态 |
| CN104507161A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-08 | 电子科技大学 | 一种基于zigbee网络的室内楼道定位方法 |
| CN106255198A (zh) * | 2015-06-15 | 2016-12-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 采集施工定位系统和方法 |
| CN106792496A (zh) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种基于区域划分的定位方法和系统 |
| CN105652242A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-08 | 天津工业大学 | 基于ZigBee技术的室内定位系统 |
| CN106541404A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-03-29 | 四川阿泰因机器人智能装备有限公司 | 一种机器人视觉定位导航方法 |
| CN107018485A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-08-04 | 贵州大学 | 一种基于zigbee电子标签的室内物品寻找方法及系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114216496A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-22 | 中科合肥技术创新工程院 | 一种智能座便器功能指标的智能检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104316024B (zh) | 一种监测多点沉降的极简串联像机链测量方法与系统 | |
| CN106886659A (zh) | 基于三维激光扫描和云平台的钢结构桥梁虚拟预拼和检测方法 | |
| CN108152867B (zh) | 输电线路的台风预警系统及方法 | |
| CN108871268B (zh) | 一种基于激光点云的隧道超欠挖数值计算方法 | |
| CN102323084A (zh) | 基于混合监测识别受损索支座广义位移的递进式方法 | |
| CN104575075A (zh) | 一种基于北斗的城市路网车辆坐标校正方法及装置 | |
| CN109458936A (zh) | 一种基于激光点云数据的输电线路弧垂精确测量方法 | |
| CN109059844A (zh) | 一种长距离轨道直线度和平整度的测量方法 | |
| CN104897133A (zh) | 一种用于长距离线状基础设施沉降测试的在线监测方法 | |
| CN105574593A (zh) | 基于云计算和大数据的轨道状态静态检控系统及方法 | |
| CN109505658A (zh) | 基于拱顶下沉和周边收敛的隧道监测预警系统及方法 | |
| CN106441101B (zh) | 一种工程监测用高精度结构位移测量方法 | |
| CN112985499A (zh) | 多参数工程结构健康识别系统 | |
| CN103926569B (zh) | 三坐标雷达网基于交叉定位点关联的集中式与分布式压制干扰鉴别方法 | |
| CN115839692A (zh) | 一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统 | |
| CN105547325A (zh) | 一种基于k均值聚类的光纤惯组温度模型系数确定方法 | |
| CN111709664A (zh) | 一种基于大数据的桥梁结构安全监测管理系统 | |
| CN108318011B (zh) | 一种通过无人机搭载全站仪监测施工场地周边位移的方法 | |
| CN102297766A (zh) | 基于应变监测的识别受损索和支座角位移的递进式方法 | |
| CN107220798A (zh) | 一种基于bim的建筑施工监管方法 | |
| CN109307504A (zh) | 一种超高架体稳定性原位监测方法 | |
| CN102252861A (zh) | 空间坐标监测识别受损索支座广义位移的递进式方法 | |
| CN108343448B (zh) | 一种隧道任意断面姿态确定的方法 | |
| CN101819098B (zh) | 基于混合监测的识别受损索和支座位移的递进式方法 | |
| CN108519073B (zh) | 一种采用静力水准判定运营地铁隧道变形的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210618 |