CN113015122B - 基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，通过将装配式建筑中各预制件进行分类，检测装配式建筑中各类别的各预制件重量，对比分析各类别的各预制件质量是否合格，将质量不合格的各类别的各预制件编号进行预警显示，同时采集已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度和各接触面的间隙面积，分析已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积；并计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，对比分析已安装的装配式建筑质量是否符合标准，若不符合标准则通知工作人员进行对应的处理措施，从而提高装配式建筑质量安全。

Description

基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析 方法
技术领域
本发明涉及建筑质量监测技术领域，涉及到基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法。
背景技术
装配式建筑的出现为我国带来了很大的便利，能够满足不同种类的建筑要求，降低了应用传统技术中的不足之处，完善管理模式、加强系统管理。但是，装配式建筑在实际的应用中由于一些原因，仍存在一些质量方面的问题。
目前，现有的装配式建筑施工装配主要是以人工装配为主，即人工凭借工作经验装配有着一系列的问题，其人为主观因素影响装配式建筑中预制件连接孔的连接精准度，从而导致装配式建筑的整体性和牢固性降低，使得装配式建筑质量安全受到严重的影响，同时通过人工装配无法实时监测装配式建筑的各预制件质量，存在部分预制件的质量不合格的问题，从而降低装配式建筑质量，使得装配式建筑的使用寿命受到严重影响，进而严重威胁了居住人们的生命财产安全，为了解决以上问题，现设计基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法。
发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，本发明通过将装配式建筑中各预制件进行分类，统计装配式建筑中各类别的各预制件编号，检测装配式建筑中各类别的各预制件重量，对比分析各类别的各预制件质量是否合格，将质量不合格的各类别的各预制件编号进行预警显示，同时采集已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，分别进行图像归一化处理和图像分割处理，并获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，对比得到已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值，同时获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，计算已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，并计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，对比分析已安装的装配式建筑质量是否符合标准，若不符合标准则通知工作人员进行对应的处理措施，解决了背景技术中存在的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，包括如下步骤：
S1、将装配式建筑中各预制件进行分类，统计装配式建筑中各类别的各预制件编号；
S2、检测装配式建筑中各类别的各预制件重量，对比分析各类别的各预制件质量是否合格，将质量不合格的各类别的各预制件编号进行预警显示；
S3、同时采集已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，分别进行图像归一化处理和图像分割处理；
S4、并获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，对比得到已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值；
S5、同时获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，计算已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积；
S6、并计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，对比分析已安装的装配式建筑质量是否符合标准，若不符合标准则通知工作人员进行对应的处理措施；
上述基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法使用一种基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析系统，包括预制件分类模块、预制件重量检测模块、灰度图像采集模块、灰度图像处理模块、连接长度获取模块、连接长度分析模块、间隙面积获取模块、间隙体积分析模块、分析服务器、预警显示模块和云存储数据库；
所述分析服务器分别与预制件重量检测模块、连接长度分析模块、间隙体积分析模块、预警显示模块和云存储数据库连接，预制件分类模块和预制件重量检测模块连接，灰度图像处理模块分别与灰度图像采集模块、连接长度获取模块和间隙面积获取模块连接，连接长度分析模块分别与连接长度获取模块和云存储数据库连接，间隙体积分析模块分别与间隙面积获取模块和连接长度获取模块连接；
所述预制件分类模块用于将装配式建筑中各预制件进行分类，按照预制件的不同种类将各预制件分类成若干类别的预制件，对装配式建筑中各类别的预制件按照设定的顺序依次进行编号，装配式建筑中各类别的预制件编号分别为1,2,...,i,...,n，同时统计装配式建筑中各类别的各预制件，并对装配式建筑中各类别的各预制件按照预设的顺序依次进行编号，构成装配式建筑中各类别的各预制件编号集合Ai(ai1,ai2,...,aij,...,aim)，aij表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件编号，将装配式建筑中各类别的各预制件编号集合发送至预制件重量检测模块；
所述预制件重量检测模块包括重量传感器，用于接收预制件分类模块发送的装配式建筑中各类别的各预制件编号集合，通过重量传感器分别对装配式建筑中各类别的各预制件重量进行检测，统计装配式建筑中各类别的各预制件重量，构成装配式建筑中各类别的各预制件重量集合GiA(gia1,gia2,...,giaj,...,giam)，giaj表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件重量，将装配式建筑中各类别的各预制件重量集合发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收预制件重量检测模块发送的装配式建筑中各类别的各预制件重量集合，提取云存储数据库中存储的装配式机建筑中各类别预制件的标准重量，将接收的装配式建筑中各类别的各预制件重量与对应类别预制件的标准重量进行对比，若装配式建筑中某类别的某预制件重量大于或等于对应类别预制件的标准重量，表明该类别的该预制件质量合格，若装配式建筑中某类别的某预制件重量小于对应类别预制件的标准重量，表明该类别的该预制件质量不合格，统计装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号，将装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号发送至预警显示模块；
所述灰度图像采集模块包括x射线检测仪，用于对已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像进行采集，通过x射线检测仪分别采集已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合P(p1,p2,...,pf,...,pk)，pf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔的灰度图像，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合发送至灰度图像处理模块；
所述灰度图像处理模块用于接收灰度图像采集模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合，分别对接收的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像进行图像处理，统计处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，将处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像分别发送至连接长度获取模块和间隙面积获取模块；
所述连接长度获取模块用于接收灰度图像处理模块发送的处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合L(L1,L2,...,Lf,...,Lk),Lf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合分别发送至连接长度分析模块和间隙体积分析模块；
所述连接长度分析模块用于接收连接长度获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合，提取云存储数据库中存储的装配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度，得到已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合ΔL(ΔL1,ΔL2,...,ΔLf,...,ΔLk)，ΔLf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度与安全连接长度的对比差值，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合发送至分析服务器；
所述间隙面积获取模块用于接收灰度图像处理模块发送的处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积集合SX(s1x,s2x,...,sfx,...,skx),sfx表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处第x接触面的连接间隙面积，x＝1,2,...,r，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的连接间隙面积集合发送至间隙体积分析模块；
所述间隙体积分析模块用于接收连接长度获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合，同时接收连接间隙获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的连接间隙面积集合，计算已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收连接长度分析模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合，同时接收间隙体积分析模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，提取云存储数据库中存储的装配式建筑中预制件重量的质量影响系数、预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，同时提取云存储数据库中存储的装配式建筑的标准质量安全影响系数，将已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数与标准质量安全影响系数进行对比，若已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数大于标准质量安全影响系数，则发送质量安全预警指令至预警显示模块；
所述预警显示模块用于接收分析服务器发送的装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号，进行预警显示，通知工作人员将对应编号的预制件进行更换处理，同时接收分析服务器发送的质量安全预警指令，通知工作人员进行对应的处理措施；
所述云存储数据库用于存储装配式机建筑中各类别预制件的标准重量，同时存储装配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度L标和装配式建筑中预制件重量的质量影响系数μ，并存储预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，分别记为λL,λV，存储装配式建筑的标准质量安全影响系数。
进一步地，所述x射线检测仪安装在无人机上，通过控制无人机在已安装的装配式建筑周围进行周向航线，并通过x射线检测仪对已安装的装配式建筑周围进行周向扫描，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像。
进一步地，所述图像处理为图像归一化处理和图像分割处理，用于对已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像进行归一化处理，变换为固定标准形式的各灰度图像，并变换后的各灰度图像进行图像分割，选取包裹各预制件连接孔的最小区域图像，去除包裹各预制件连接孔的最小区域之外的图像，强化包裹各预制件连接孔的最小区域图像的高频分量。
进一步地，所述已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积计算公式为
Figure BDA0002945570220000071
Vf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的间隙体积，Lf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度，sfx表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处第x接触面的连接间隙面积，x＝1,2,...,r。
进一步地，所述已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数计算公式为
Figure BDA0002945570220000072
ξ表示为已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，μ表示为装配式建筑中预制件重量的质量影响系数，giaj表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件重量，gia标表示为装配式机建筑中各类别预制件的标准重量，m表示为装配式建筑中第i个类别的预制件数量，e表示为自然数，等于2.718，λL,λV分别表示为预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，ΔLf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度与安全连接长度的对比差值，L标表示为配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度，Vf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的间隙体积。
进一步地，所述已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数越大，则已安装的装配式建筑质量越不安全。
有益效果：
(1)本发明提供的基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，通过将装配式建筑中各预制件进行分类，统计装配式建筑中各类别的各预制件编号，检测装配式建筑中各类别的各预制件重量，对比分析各类别的各预制件质量是否合格，将质量不合格的各类别的各预制件编号进行预警显示，避免存在部分预制件的质量不合格的问题，从而提高装配式建筑质量，增加装配式建筑的使用寿命，进而保障了居住人们的生命财产安全。
(2)本发明通过采集已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，分别进行图像归一化处理和图像分割处理，从而减少图像分析所需的时间以及任务量，并获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，对比得到已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值，为后期计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数提供可靠的参考数据，同时获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，计算已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，并计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，对比分析已安装的装配式建筑质量是否符合标准，若不符合标准则通知工作人员进行对应的处理措施，从而避免人为主观因素的影响，提高装配式建筑中预制件连接孔的连接精准度，进而提高装配式建筑的整体性和牢固性，确保装配式建筑的质量安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明的方法步骤流程图；
图2为本发明的模块连接结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，包括如下步骤：
S1、将装配式建筑中各预制件进行分类，统计装配式建筑中各类别的各预制件编号；
S2、检测装配式建筑中各类别的各预制件重量，对比分析各类别的各预制件质量是否合格，将质量不合格的各类别的各预制件编号进行预警显示；
S3、同时采集已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，分别进行图像归一化处理和图像分割处理；
S4、并获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，对比得到已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值；
S5、同时获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，计算已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积；
S6、并计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，对比分析已安装的装配式建筑质量是否符合标准，若不符合标准则通知工作人员进行对应的处理措施。
参照图2所示，该基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法使用一种基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析系统，包括预制件分类模块、预制件重量检测模块、灰度图像采集模块、灰度图像处理模块、连接长度获取模块、连接长度分析模块、间隙面积获取模块、间隙体积分析模块、分析服务器、预警显示模块和云存储数据库。
所述分析服务器分别与预制件重量检测模块、连接长度分析模块、间隙体积分析模块、预警显示模块和云存储数据库连接，预制件分类模块和预制件重量检测模块连接，灰度图像处理模块分别与灰度图像采集模块、连接长度获取模块和间隙面积获取模块连接，连接长度分析模块分别与连接长度获取模块和云存储数据库连接，间隙体积分析模块分别与间隙面积获取模块和连接长度获取模块连接。
所述预制件分类模块用于将装配式建筑中各预制件进行分类，按照预制件的不同种类将各预制件分类成若干类别的预制件，对装配式建筑中各类别的预制件按照设定的顺序依次进行编号，装配式建筑中各类别的预制件编号分别为1,2,...,i,...,n，同时统计装配式建筑中各类别的各预制件，并对装配式建筑中各类别的各预制件按照预设的顺序依次进行编号，构成装配式建筑中各类别的各预制件编号集合Ai(ai1,ai2,...,aij,...,aim)，aij表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件编号，将装配式建筑中各类别的各预制件编号集合发送至预制件重量检测模块。
所述预制件重量检测模块包括重量传感器，用于接收预制件分类模块发送的装配式建筑中各类别的各预制件编号集合，通过重量传感器分别对装配式建筑中各类别的各预制件重量进行检测，统计装配式建筑中各类别的各预制件重量，构成装配式建筑中各类别的各预制件重量集合GiA(gia1,gia2,...,giaj,...,giam)，giaj表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件重量，将装配式建筑中各类别的各预制件重量集合发送至分析服务器。
所述分析服务器用于接收预制件重量检测模块发送的装配式建筑中各类别的各预制件重量集合，提取云存储数据库中存储的装配式机建筑中各类别预制件的标准重量，将接收的装配式建筑中各类别的各预制件重量与对应类别预制件的标准重量进行对比，若装配式建筑中某类别的某预制件重量大于或等于对应类别预制件的标准重量，表明该类别的该预制件质量合格，若装配式建筑中某类别的某预制件重量小于对应类别预制件的标准重量，表明该类别的该预制件质量不合格，统计装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号，将装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号发送至预警显示模块。
所述灰度图像采集模块包括x射线检测仪，其中x射线检测仪安装在无人机上，用于对已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像进行采集，通过控制无人机在已安装的装配式建筑周围进行周向航线，并通过x射线检测仪对已安装的装配式建筑周围进行周向扫描，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合P(p1,p2,...,pf,...,pk)，pf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔的灰度图像，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合发送至灰度图像处理模块。
所述灰度图像处理模块用于接收灰度图像采集模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合，分别对接收的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像进行归一化处理，变换为固定标准形式的各灰度图像，并变换后的各灰度图像进行图像分割，选取包裹各预制件连接孔的最小区域图像，去除包裹各预制件连接孔的最小区域之外的图像，强化包裹各预制件连接孔的最小区域图像的高频分量，从而减少图像分析所需的时间以及任务量，统计处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，将处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像分别发送至连接长度获取模块和间隙面积获取模块。
所述连接长度获取模块用于接收灰度图像处理模块发送的处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合L(L1,L2,...,Lf,...,Lk),Lf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合分别发送至连接长度分析模块和间隙体积分析模块。
所述连接长度分析模块用于接收连接长度获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合，提取云存储数据库中存储的装配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度，得到已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合ΔL(ΔL1,ΔL2,...,ΔLf,...,ΔLk)，ΔLf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度与安全连接长度的对比差值，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合发送至分析服务器，为后期计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数提供可靠的参考数据，。
所述间隙面积获取模块用于接收灰度图像处理模块发送的处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积集合SX(s1x,s2x,...,sfx,...,skx),sfx表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处第x接触面的连接间隙面积，x＝1,2,...,r，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的连接间隙面积集合发送至间隙体积分析模块。
所述间隙体积分析模块用于接收连接长度获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合，同时接收连接间隙获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的连接间隙面积集合，计算已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积
Figure BDA0002945570220000131
表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的间隙体积，Lf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度，sfx表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处第x接触面的连接间隙面积，x＝1,2,...,r，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积发送至分析服务器，为后期计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数提供可靠的参考数据，。
所述分析服务器用于接收连接长度分析模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合，同时接收间隙体积分析模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，提取云存储数据库中存储的装配式建筑中预制件重量的质量影响系数、预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数
Figure BDA0002945570220000141
ξ表示为已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，μ表示为装配式建筑中预制件重量的质量影响系数，giaj表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件重量，gia标表示为装配式机建筑中各类别预制件的标准重量，m表示为装配式建筑中第i个类别的预制件数量，e表示为自然数，等于2.718，λL,λV分别表示为预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，ΔLf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度与安全连接长度的对比差值，L标表示为配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度，Vf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的间隙体积，同时提取云存储数据库中存储的装配式建筑的标准质量安全影响系数，将已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数与标准质量安全影响系数进行对比，若已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数大于标准质量安全影响系数，则发送质量安全预警指令至预警显示模块。
所述已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数越大，则已安装的装配式建筑质量越不安全。
所述预警显示模块用于接收分析服务器发送的装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号，进行预警显示，通知工作人员将对应编号的预制件进行更换处理，避免存在部分预制件的质量不合格的问题，从而提高装配式建筑质量，增加装配式建筑的使用寿命，进而保障了居住人们的生命财产安全，同时接收分析服务器发送的质量安全预警指令，通知工作人员进行对应的处理措施，从而避免人为主观因素的影响，提高装配式建筑中预制件连接孔的连接精准度，进而提高装配式建筑的整体性和牢固性，确保装配式建筑的质量安全。
所述云存储数据库用于存储装配式机建筑中各类别预制件的标准重量，同时存储装配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度L标和装配式建筑中预制件重量的质量影响系数μ，并存储预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，分别记为λL,λV，存储装配式建筑的标准质量安全影响系数。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将装配式建筑中各预制件进行分类，统计装配式建筑中各类别的各预制件编号；
S2、检测装配式建筑中各类别的各预制件重量，对比分析各类别的各预制件质量是否合格，将质量不合格的各类别的各预制件编号进行预警显示；
S3、同时采集已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，分别进行图像归一化处理和图像分割处理；
S4、并获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，对比得到已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值；
S5、同时获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，计算已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积；
S6、并计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，对比分析已安装的装配式建筑质量是否符合标准，若不符合标准则通知工作人员进行对应的处理措施；
上述基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法使用一种基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析系统，包括预制件分类模块、预制件重量检测模块、灰度图像采集模块、灰度图像处理模块、连接长度获取模块、连接长度分析模块、间隙面积获取模块、间隙体积分析模块、分析服务器、预警显示模块和云存储数据库；
所述分析服务器分别与预制件重量检测模块、连接长度分析模块、间隙体积分析模块、预警显示模块和云存储数据库连接，预制件分类模块和预制件重量检测模块连接，灰度图像处理模块分别与灰度图像采集模块、连接长度获取模块和间隙面积获取模块连接，连接长度分析模块分别与连接长度获取模块和云存储数据库连接，间隙体积分析模块分别与间隙面积获取模块和连接长度获取模块连接；
所述预制件分类模块用于将装配式建筑中各预制件进行分类，按照预制件的不同种类将各预制件分类成若干类别的预制件，对装配式建筑中各类别的预制件按照设定的顺序依次进行编号，装配式建筑中各类别的预制件编号分别为1,2,...,i,...,n，同时统计装配式建筑中各类别的各预制件，并对装配式建筑中各类别的各预制件按照预设的顺序依次进行编号，构成装配式建筑中各类别的各预制件编号集合Ai(ai1,ai2,...,aij,...,aim)，aij表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件编号，将装配式建筑中各类别的各预制件编号集合发送至预制件重量检测模块；
所述预制件重量检测模块包括重量传感器，用于接收预制件分类模块发送的装配式建筑中各类别的各预制件编号集合，通过重量传感器分别对装配式建筑中各类别的各预制件重量进行检测，统计装配式建筑中各类别的各预制件重量，构成装配式建筑中各类别的各预制件重量集合GiA(gia1,gia2,...,giaj,...,giam)，giaj表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件重量，将装配式建筑中各类别的各预制件重量集合发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收预制件重量检测模块发送的装配式建筑中各类别的各预制件重量集合，提取云存储数据库中存储的装配式建筑中各类别预制件的标准重量，将接收的装配式建筑中各类别的各预制件重量与对应类别预制件的标准重量进行对比，若装配式建筑中某类别的某预制件重量大于或等于对应类别预制件的标准重量，表明该类别的该预制件质量合格，若装配式建筑中某类别的某预制件重量小于对应类别预制件的标准重量，表明该类别的该预制件质量不合格，统计装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号，将装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号发送至预警显示模块；
所述灰度图像采集模块包括x射线检测仪，用于对已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像进行采集，通过x射线检测仪分别采集已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合P(p1,p2,...,pf,...,pk)，pf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔的灰度图像，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合发送至灰度图像处理模块；
所述灰度图像处理模块用于接收灰度图像采集模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像集合，分别对接收的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像进行图像处理，统计处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，将处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像分别发送至连接长度获取模块和间隙面积获取模块；
所述连接长度获取模块用于接收灰度图像处理模块发送的处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合L(L1,L2,...,Lf,...,Lk),Lf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合分别发送至连接长度分析模块和间隙体积分析模块；
所述连接长度分析模块用于接收连接长度获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合，提取云存储数据库中存储的装配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度，得到已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合ΔL(ΔL1,ΔL2,...,ΔLf,...,ΔLk)，ΔLf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度与安全连接长度的对比差值，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合发送至分析服务器；
所述间隙面积获取模块用于接收灰度图像处理模块发送的处理后的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积，构成已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的间隙面积集合SX(s1x,s2x,...,sfx,...,skx),sfx表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处第x接触面的连接间隙面积，x＝1,2,...,r，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的连接间隙面积集合发送至间隙体积分析模块；
所述间隙体积分析模块用于接收连接长度获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度集合，同时接收连接间隙获取模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处各接触面的连接间隙面积集合，计算已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，统计已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，将已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收连接长度分析模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的连接长度差值集合，同时接收间隙体积分析模块发送的已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积，提取云存储数据库中存储的装配式建筑中预制件重量的质量影响系数、预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，计算已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，同时提取云存储数据库中存储的装配式建筑的标准质量安全影响系数，将已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数与标准质量安全影响系数进行对比，若已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数大于标准质量安全影响系数，则发送质量安全预警指令至预警显示模块；
所述预警显示模块用于接收分析服务器发送的装配式建筑中质量不合格的各类别的各预制件编号，进行预警显示，通知工作人员将对应编号的预制件进行更换处理，同时接收分析服务器发送的质量安全预警指令，通知工作人员进行对应的处理措施；
所述云存储数据库用于存储装配式建筑中各类别预制件的标准重量，同时存储装配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度L标和装配式建筑中预制件重量的质量影响系数μ，并存储预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，分别记为λL,λV，存储装配式建筑的标准质量安全影响系数。
2.根据权利要求1所述的基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，其特征在于：所述x射线检测仪安装在无人机上，通过控制无人机在已安装的装配式建筑周围进行周向航线，并通过x射线检测仪对已安装的装配式建筑周围进行周向扫描，获取已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像。
3.根据权利要求1所述的基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，其特征在于：所述图像处理为图像归一化处理和图像分割处理，用于对已安装的装配式建筑中各预制件连接孔的灰度图像进行归一化处理，变换为固定标准形式的各灰度图像，并将 变换后的各灰度图像进行图像分割，选取包裹各预制件连接孔的最小区域图像，去除包裹各预制件连接孔的最小区域之外的图像，强化包裹各预制件连接孔的最小区域图像的高频分量。
4.根据权利要求1所述的基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，其特征在于：所述已安装的装配式建筑中各预制件连接孔处的间隙体积计算公式为
Figure FDA0002945570210000061
Vf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的间隙体积，Lf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度，sfx表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处第x接触面的连接间隙面积，x＝1,2,...,r。
5.根据权利要求1所述的基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，其特征在于：所述已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数计算公式为
Figure FDA0002945570210000062
ξ表示为已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数，μ表示为装配式建筑中预制件重量的质量影响系数，giaj表示为装配式建筑中第i个类别的第j个预制件重量，gia标表示为装配式建筑中各类别预制件的标准重量，m表示为装配式建筑中第i个类别的预制件数量，e表示为自然数，等于2.718，λL,λV分别表示为预制件连接孔处的连接长度与间隙体积对装配式建筑质量的影响权重比例系数，ΔLf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的连接长度与安全连接长度的对比差值，L标表示为配式建筑中预制件连接孔处的安全连接长度，Vf表示为已安装的装配式建筑中第f个预制件连接孔处的间隙体积。
6.根据权利要求1所述的基于物联网和无线传感器技术的装配式建筑质量监测分析方法，其特征在于：所述已安装的装配式建筑的综合质量安全影响系数越大，则已安装的装配式建筑质量越不安全。
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