CN115200538A - 一种基于钢结构施工状态的在线监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于钢结构施工状态的在线监测方法及系统，包括以下步骤：步骤S1、利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的多组钢结构进行分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，并基于多组钢结构的状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结构在所述施工工况中的工况形变偏差危点；步骤S2、基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量数据和期望状态量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度作为工况形变偏差危点的危险系数。本发明在获取钢结构的施工过程采用差别式实时监测，获取钢结构的易变形位置，并在不易变形位置处实施低频监测调控，降低数据处理量冗余，在易变形位置处实施高频监测调控，降低变形风险。

Description

一种基于钢结构施工状态的在线监测方法及系统

技术领域

本发明涉及钢结构施工监测技术领域，具体涉及一种基于钢结构施工状 态的在线监测方法及系统。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主 要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、 纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊 缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简单，广泛应用于大型厂房、 场馆、超高层等领域。钢结构容易锈蚀，一般钢结构要除锈、镀锌或涂料， 且要定期维护，以及钢结构在施工时需要进行实时监测，使得钢结构主梁线形平顺、符合设计要求。

现有技术CN202110514889.5公开了一种钢桁梁桥拖拉施工动态状态异常 分析监控系统，涉及桥梁施工监控技术领域，主处理控制子获取温度信息， 匹配输出监控系统内预设的对应各结构体上在该温度条件下该位置所应有的 标准挠度参数信息、标准应力参数信息。主处理控制子系统获取挠度数据信 息、应力信息，与各结构体当前温度、位置所对应的标准挠度参数信息、标 准应力参数信息进行对比分析，并输出分析结果，通过对临时墩、钢桁梁、 导梁以及滑块的实时状态信息进行挠度、应力、温度和位置的同步性匹配监测，同步进行应力或挠度状态的检测，并进行异常状态的分析处理，分析输 出整个施工过程中实时异常危险等级，便于施工控制，避免安全隐患。

现有技术虽然能够对异常状况进行实时监测，但是却在获取钢结构的施 工过程采用无差别式实时监测，实时监测间隔设置过短，会造成钢结构不易 变形的位置处监测数据量过大，导致监测调控频率过高，数据处理量冗余， 而实时监测间隔设置过长，会造成钢结构易变形的位置处监测数据量过小， 导致监测调控频率过低，变形风险增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于钢结构施工状态的在线监测方法及系统， 以解决现有技术中在获取钢结构的施工过程采用无差别式实时监测，实时监 测间隔设置过短，会造成钢结构不易变形的位置处监测数据量过大，导致监 测调控频率过高，数据处理量冗余，而实时监测间隔设置过长，会造成钢结 构易变形的位置处监测数据量过小，导致监测调控频率过低，变形风险增加 的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，包括以下步骤：

步骤S1、利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的多组钢结构进行 分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，并基于多组钢结构的 状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结构在所述施工工 况中的工况形变偏差危点，所述状态量数据序列表征为由钢结构在施工工况 各部位的实际状态量构成的数据序列，所述期望状态量数据序列表征为由钢 结构在施工工况中各部位的期望状态量构成的数据序列；

步骤S2、基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量数据和期望状态 量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度作为工况形变偏差危点的危险系数；

步骤S3、基于所述危险系数构建出工况形变偏差危点的在线监测频率， 并将待施工钢结构在位于工况形变偏差危点时按所述在线监测频率进行在线 实时监测；

步骤S4、将在线实时监测得到的实时状态量数据与期望状态量数据进行 分析实时调整待施工钢结构的施工装置的实时施工参量，以实现对所述钢结 构的实际状态量进行在线实时调整来逼近期望状态量来保障施工质量。

作为本发明的一种优选方案，所述利用状态检测仪对同种施工工况且施 工完成的多组钢结构进行分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序 列，包括：

步骤1、设置分布间距的初始值S₀，并以钢结构的两端端点分别作为分布 检测起点和分布检测终点；

步骤2、以分布检测起点向分布检测终点方向移动所述分布间距得到第1 个分布检测点，将状态检测仪测量出第1个分布检测点的状态量数据，比较 第1个分布检测点的状态量数据与分布检测起点的状态量数据的变化率，其 中，

若变化率高于预设阈值，则将所述分布间距更新为

若变化率低于或等于预设阈值，则将所述分布间距更新为S₁＝S₀；

式中，S₁表征为第1个分布检测点后续的分布间距，S₀表征为分布间距 的初始值，D₁表征为第1个分布检测点的状态量数据与分布检测起点的状态 量数据的变化率；

步骤3、以第i个分布检测点向分布检测终点方向移动所述分布间距得到 第i+1个分布检测点，将状态检测仪测量出第i+1个分布检测点的状态量数据， 比较第i+1个分布检测点的状态量数据与第i个分布检测点的状态量数据的变 化率，其中，

若变化率高于预设阈值，则将所述分布间距更新为

若变化率低于或等于预设阈值，则将所述分布间距更新为S_i+1＝S_i；

式中，S_i+1表征为第i个分布检测点后续的分布间距，S_i表征为第i个分 布检测点后续的分布间距，D_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态量数据与 第i个分布检测点的状态量数据的变化率，i∈[1,+∞]；

步骤4、将i进行自加1计算，重复步骤3，直至第i个分布检测点和第 i+1个分布检测点分别位于分布检测终点两侧，并将状态检测仪测量出分布检 测终点的状态量数据作为第i+1个分布检测点的状态量数据，再将分布检测起 点和分布检测终点以及所有分布检测点的状态量数据依据分布检测起点向分 布检测终点的方向链接得到所述状态量数据序列；

所述变化率的计算公式为：

式中，

D_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态量数据与第i 个分布检测点的状态量数据的变化率，X_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态 量数据，X_i表征为第i个分布检测点的状态量数据，D₁表征为第1个分布检 测点的状态量数据与分布检测起点的状态量数据的变化率，X₁表征为第1个 分布检测点的状态量数据，X₀表征为分布检测起点的状态量数据，i为计量常 数。

作为本发明的一种优选方案，所述基于多组钢结构的状态量数据序列和 钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结构在所述施工工况中的工况形变偏 差危点，包括：

依次在所述状态量数据序列的分布检测起点、分布检测终点和分布检测 点处获取钢结构的期望状态量数据，并将期望状态量数据依据分布检测起点 向分布检测终点的方向链接得到所述期望状态量数据序列；

依次对多组所述状态量数据序列进行拟合得到多组状态量曲线，并对所 述期望状态量数据序列进行拟合得到期望状态量曲线，再将所述状态量曲线 和期望状态量曲线的曲线分叉起点作为所述工况形变偏差危点。

作为本发明的一种优选方案，所述基于多组钢结构在工况形变偏差危点 的状态量数据和期望状态量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度，包括：

依次在所述多组状态量曲线中获取工况形变偏差危点的多组状态量数据， 并在期望状态量曲线中获取工况形变偏差危点的期望状态量数据；

依次基于多组状态量数据和期望状态量数据的欧几里得距离量化出所述 工况形变偏差危点的偏差度，所述偏差度的计算公式为：

式中，P_k表征为第k个工况形变偏差危点的偏差度，X_k,j表征为第k个工 况形变偏差危点的第j组状态量数据，X_k,O表征为第k个工况形变偏差危点的 期望状态量数据，n表征为第k个工况形变偏差危点的状态量数据总数量，j 为计量常数。

作为本发明的一种优选方案，所述基于所述危险系数构建出工况形变偏 差危点的在线监测频率，包括：

基于所述分布间距的初始值S₀和施工平均速率v计算出在线监测时间间 隔的初始值

以及在线监测频率的初始值

将所述偏差度作为所述危险系数，基于所述危险系数计算出工况形变偏 差危点的在线监测频率，所述工况形变偏差危点的在线监测频率的计算公式 为：

式中，f_k表征为第k个工况形变偏差危点的在线监测频率，f₀表征为在 线监测频率的初始值。

作为本发明的一种优选方案，所述将待施工钢结构在位于工况形变偏差 危点时按所述在线监测频率进行在线实时监测，包括：

将待施工钢结构以分布检测起点处按在线监测频率的初始值f₀进行在线 实时监测得到实时状态量数据，并在施工至第k个工况形变偏差危点处时按 在线监测频率f_k进行在线实时监测得到实时状态量数据。

作为本发明的一种优选方案，所述将在线实时监测得到的实时状态量数 据与期望状态量数据进行分析实时调整待施工钢结构的施工装置的实时施工 参量，包括：

将实时状态量数据与期望状态量数据进行比对得到对应分布检测点的偏 差项，并将施工装置控制偏差项的施工参量进行实时调整，以使得偏差项的 实时状态量数据向期望状态量偏移，其中，

将第k个工况形变偏差危点处的实时状态量数据与期望状态量数据进行 比对得到对应第k个工况形变偏差危点的偏差项，并将施工装置控制偏差项 的施工参量进行实时调整，直至在第k个工况形变偏差危点后续的分布检测 点处监测到实时状态量数据相较期望状态量数据不存在所述偏差项，将第k 个工况形变偏差危点后续的分布检测点处的在线监测频率由f_k调整为f₀；

将非工况形变偏差危点处的分布检测点的实时状态量数据与期望状态量 数据进行比对得到对应分布检测点的偏差项，并将施工装置控制偏差项的施 工参量进行实时调整，直至在对应分布检测点后续的分布检测点处监测到实 时状态量数据相较期望状态量数据不存在所述偏差项，停止施工装置的调整。

作为本发明的一种优选方案，所述状态量数据、期望状态量数据在进行 计算前均需要进行归一化处理。

作为本发明的一种优选方案，所述状态量曲线和期望状态量曲线位于同 一拟合坐标系中。

作为本发明的一种优选方案，本发明提供了一种根据所述的基于钢结构 施工状态的在线监测方法的在线监测系统，包括：

数据序列获取单元，用于利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的 多组钢结构进行分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，并基 于多组钢结构的状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结 构在所述施工工况中的工况形变偏差危点；

数据序列处理单元，用于基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量 数据和期望状态量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度作为工况形变偏差 危点的危险系数，基于所述危险系数构建出工况形变偏差危点的在线监测频 率，并将待施工钢结构在位于工况形变偏差危点时按所述在线监测频率进行 在线实时监测；

实时监测单元，用于将在线实时监测得到的实时状态量数据与期望状态 量数据进行分析实时调整待施工钢结构的施工装置的实时施工参量，以实现 对所述钢结构的实际状态量进行在线实时调整来逼近期望状态量来保障施工 质量。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明在获取钢结构的施工过程采用差别式实时监测，获取钢结构的易 变形位置，并在不易变形位置处实施低频监测调控，降低数据处理量冗余， 在易变形位置处实施高频监测调控，降低变形风险，并量化易变形位置的危 险性，将危险性关联至监测调控频率上，实现越危险的易变形位置处进行越 高频监测调控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将 对实施方式或现有技术描述中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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的在线监测方法流程图；

图2为本发明实施例提供的监测系统结构框图。

图中的标号分别表示如下：

1-数据序列获取单元；2-数据序列处理单元；3-实时监测单元。

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。

如图1所示，本发明提供了一种基于钢结构施工状态的在线监测方法， 包括以下步骤：

步骤S1、利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的多组钢结构进行 分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，并基于多组钢结构的 状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结构在施工工况中 的工况形变偏差危点，状态量数据序列表征为由钢结构在施工工况各部位的 实际状态量构成的数据序列，期望状态量数据序列表征为由钢结构在施工工 况中各部位的期望状态量构成的数据序列；

状态检测仪包括水平仪、无线发射仪等，状态量数据对应包括水平度、 垂直度、三维坐标等，偏差项则包括水平度，垂直度，X向坐标，Y向坐标， Z向坐标等。

利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的多组钢结构进行分布形变 检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，包括：

步骤1、设置分布间距的初始值S₀，并以钢结构的两端端点分别作为分布 检测起点和分布检测终点；

步骤2、以分布检测起点向分布检测终点方向移动分布间距得到第1个分 布检测点，将状态检测仪测量出第1个分布检测点的状态量数据，比较第1 个分布检测点的状态量数据与分布检测起点的状态量数据的变化率，其中，

若变化率高于预设阈值，则将分布间距更新为

若变化率低于或等于预设阈值，则将分布间距更新为S₁＝S₀；

式中，S₁表征为第1个分布检测点后续的分布间距，S₀表征为分布间距 的初始值，D₁表征为第1个分布检测点的状态量数据与分布检测起点的状态 量数据的变化率；

步骤3、以第i个分布检测点向分布检测终点方向移动分布间距得到第i+1 个分布检测点，将状态检测仪测量出第i+1个分布检测点的状态量数据，比较 第i+1个分布检测点的状态量数据与第i个分布检测点的状态量数据的变化率， 其中，

若变化率高于预设阈值，则将分布间距更新为

若变化率低于或等于预设阈值，则将分布间距更新为S_i+1＝S_i；

式中，S_i+1表征为第i个分布检测点后续的分布间距，S_i表征为第i个分 布检测点后续的分布间距，D_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态量数据与 第i个分布检测点的状态量数据的变化率，i∈[1,+∞]；

步骤4、将i进行自加1计算，重复步骤3，直至第i个分布检测点和第 i+1个分布检测点分别位于分布检测终点两侧，并将状态检测仪测量出分布检 测终点的状态量数据作为第i+1个分布检测点的状态量数据，再将分布检测起 点和分布检测终点以及所有分布检测点的状态量数据依据分布检测起点向分 布检测终点的方向链接得到状态量数据序列；

变化率的计算公式为

式中，

D_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态量数据与第i 个分布检测点的状态量数据的变化率，X_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态 量数据，X_i表征为第i个分布检测点的状态量数据，D₁表征为第1个分布检 测点的状态量数据与分布检测起点的状态量数据的变化率，X₁表征为第1个 分布检测点的状态量数据，X₀表征为分布检测起点的状态量数据，i为计量常 数。

第i+1个分布检测点的状态量数据与第i个分布检测点的状态量数据的变 化率越高，则说明第i+1个分布检测点处的钢结构较第i个分布检测点处钢结 构出现了施工转折，比如：钢结构转向、弯折等，而在施工转折处更容易造 成钢结构的形变偏差，变化率越高，形变偏差程度越大，因此后续需要更密 切的关注钢结构的状态量数据，以确定钢结构的施工是否符合期望，所有此 时将分布检测点间的分布间距跟随变化率进行衰减，能够在形变偏差产生的 位置区间上获得更多的数据，进而在后续构建状态量曲线时能够更好的拟合出易形变的区域的状态量曲线，从而最终更精准的识别出表征钢结构中易形 变位置的工况形变偏差危点。

从分布检测起点开始，依据状态量数据逐个确定分布检测点，能够保证 钢结构中易变形位置区域的分布检测点数量多，不易并行位置区域的分布检 测点数量相对较少，能够在易变形位置区域获得更多的状态量数据，从而确 保拟合的状态量曲线中工况形变偏差危点的形变偏差特征更丰富。

步骤S2、基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量数据和期望状态 量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度作为工况形变偏差危点的危险系数；

基于多组钢结构的状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析 出钢结构在施工工况中的工况形变偏差危点，包括：

依次在状态量数据序列的分布检测起点、分布检测终点和分布检测点处 获取钢结构的期望状态量数据，并将期望状态量数据依据分布检测起点向分 布检测终点的方向链接得到期望状态量数据序列；

依次对多组状态量数据序列进行拟合得到多组状态量曲线，并对期望状 态量数据序列进行拟合得到期望状态量曲线，再将状态量曲线和期望状态量 曲线的曲线分叉起点作为工况形变偏差危点。

基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量数据和期望状态量数据量 化出工况形变偏差危点的偏差度，包括：

依次在多组状态量曲线中获取工况形变偏差危点的多组状态量数据，并 在期望状态量曲线中获取工况形变偏差危点的期望状态量数据；

依次基于多组状态量数据和期望状态量数据的欧几里得距离量化出工况 形变偏差危点的偏差度，偏差度的计算公式为：

式中，P_k表征为第k个工况形变偏差危点的偏差度，X_k,j表征为第k个工 况形变偏差危点的第j组状态量数据，X_k,O表征为第k个工况形变偏差危点的 期望状态量数据，n表征为第k个工况形变偏差危点的状态量数据总数量，j 为计量常数。

偏差度越大，说明在多组钢结构中在该工况形变偏差危点均会发生形变 偏差，而且偏差程度越大，则表明在待施工的钢结构在该工况形变偏差危点 处也会有大概率发生形变偏差，即危险系数越高，越值得关注，偏差度越小， 说明在多组钢结构中在该工况形变偏差危点存在形变偏差，但偏差程度越小， 则表明在待施工的钢结构在该工况形变偏差危点处仅会有小概率发生形变偏 差，即危险系数较小，仅需进行适当关注度。

步骤S3、基于危险系数构建出工况形变偏差危点的在线监测频率，并将 待施工钢结构在位于工况形变偏差危点时按在线监测频率进行在线实时监测；

基于危险系数构建出工况形变偏差危点的在线监测频率，包括：

基于分布间距的初始值S₀和施工平均速率v计算出在线监测时间间隔的 初始值

以及在线监测频率的初始值

将偏差度作为危险系数，基于危险系数计算出工况形变偏差危点的在线 监测频率，工况形变偏差危点的在线监测频率的计算公式为：

式中，f_k表征为第k个工况形变偏差危点的在线监测频率，f₀表征为在 线监测频率的初始值。

将待施工钢结构在位于工况形变偏差危点时按在线监测频率进行在线实 时监测，包括：

将待施工钢结构以分布检测起点处按在线监测频率的初始值f₀进行在线 实时监测得到实时状态量数据，并在施工至第k个工况形变偏差危点处时按 在线监测频率f_k进行在线实时监测得到实时状态量数据。

步骤S4、将在线实时监测得到的实时状态量数据与期望状态量数据进行 分析实时调整待施工钢结构的施工装置的实时施工参量，以实现对钢结构的 实际状态量进行在线实时调整来逼近期望状态量来保障施工质量。

将在线实时监测得到的实时状态量数据与期望状态量数据进行分析实时 调整待施工钢结构的施工装置的实时施工参量，包括：

将实时状态量数据与期望状态量数据进行比对得到对应分布检测点的偏 差项，并将施工装置控制偏差项的施工参量进行实时调整，以使得偏差项的 实时状态量数据向期望状态量偏移，其中，

将第k个工况形变偏差危点处的实时状态量数据与期望状态量数据进行 比对得到对应第k个工况形变偏差危点的偏差项，并将施工装置控制偏差项 的施工参量进行实时调整，直至在第k个工况形变偏差危点后续的分布检测 点处监测到实时状态量数据相较期望状态量数据不存在偏差项，停止施工装 置的调整，将第k个工况形变偏差危点后续的分布检测点处的在线监测频率 由f_k调整为f₀；

将非工况形变偏差危点处的分布检测点的实时状态量数据与期望状态量 数据进行比对得到对应分布检测点的偏差项，并将施工装置控制偏差项的施 工参量进行实时调整，直至在对应分布检测点后续的分布检测点处监测到实 时状态量数据相较期望状态量数据不存在偏差项，停止施工装置的调整。

将工况形变偏差危点的危险系数关联至在线监测频率中，可保证越危险 且越值得关注的工况形变偏差危点，得到越高频率的监测和调控，越能在调 控中降低钢结构施工变形的偏差，即越符合期望值，而将非工况形变偏差危 点的分布检测点进行相对较低频率的监测和调控，能够降低无效或冗余的监 测和调控操作，从而合理的分配监测和调控资源。

状态量数据、期望状态量数据在进行计算前均需要进行归一化处理。

状态量曲线和期望状态量曲线位于同一拟合坐标系中。

如图2所示，基于上述在线监测方法，本发明提供了一种在线监测系统， 包括：

数据序列获取单元1，用于利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的 多组钢结构进行分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，并基 于多组钢结构的状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结 构在施工工况中的工况形变偏差危点；

数据序列处理单元2，用于基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量 数据和期望状态量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度作为工况形变偏差 危点的危险系数，基于危险系数构建出工况形变偏差危点的在线监测频率， 并将待施工钢结构在位于工况形变偏差危点时按在线监测频率进行在线实时 监测；

实时监测单元3，用于将在线实时监测得到的实时状态量数据与期望状态 量数据进行分析实时调整待施工钢结构的施工装置的实时施工参量，以实现 对钢结构的实际状态量进行在线实时调整来逼近期望状态量来保障施工质量。

本发明在获取钢结构的施工过程采用差别式实时监测，获取钢结构的易 变形位置，并在不易变形位置处实施低频监测调控，降低数据处理量冗余， 在易变形位置处实施高频监测调控，降低变形风险，并量化易变形位置的危 险性，将危险性关联至监测调控频率上，实现越危险的易变形位置处进行越 高频监测调控。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的 保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范 围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落 在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的多组钢结构进行分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，并基于多组钢结构的状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结构在所述施工工况中的工况形变偏差危点，所述状态量数据序列表征为由钢结构在施工工况各部位的实际状态量构成的数据序列，所述期望状态量数据序列表征为由钢结构在施工工况中各部位的期望状态量构成的数据序列；

步骤S2、基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量数据和期望状态量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度作为工况形变偏差危点的危险系数；

步骤S3、基于所述危险系数构建出工况形变偏差危点的在线监测频率，并将待施工钢结构在位于工况形变偏差危点时按所述在线监测频率进行在线实时监测；

步骤S4、将在线实时监测得到的实时状态量数据与期望状态量数据进行分析实时调整待施工钢结构的施工装置的实时施工参量，以实现对所述钢结构的实际状态量进行在线实时调整来逼近期望状态量来保障施工质量。

2.根据权利要求1所述的一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于：所述利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的多组钢结构进行分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，包括：

步骤1、设置分布间距的初始值S₀，并以钢结构的两端端点分别作为分布检测起点和分布检测终点；

步骤2、以分布检测起点向分布检测终点方向移动所述分布间距得到第1个分布检测点，将状态检测仪测量出第1个分布检测点的状态量数据，比较第1个分布检测点的状态量数据与分布检测起点的状态量数据的变化率，其中，

若变化率高于预设阈值，则将所述分布间距更新为

若变化率低于或等于预设阈值，则将所述分布间距更新为S₁＝S₀；

式中，S₁表征为第1个分布检测点后续的分布间距，S₀表征为分布间距的初始值，D₁表征为第1个分布检测点的状态量数据与分布检测起点的状态量数据的变化率；

步骤3、以第i个分布检测点向分布检测终点方向移动所述分布间距得到第i+1个分布检测点，将状态检测仪测量出第i+1个分布检测点的状态量数据，比较第i+1个分布检测点的状态量数据与第i个分布检测点的状态量数据的变化率，其中，

若变化率高于预设阈值，则将所述分布间距更新为

若变化率低于或等于预设阈值，则将所述分布间距更新为S_i+1＝S_i；

式中，S_i+1表征为第i个分布检测点后续的分布间距，S_i表征为第i个分布检测点后续的分布间距，D_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态量数据与第i个分布检测点的状态量数据的变化率，i∈[1,+∞]；

步骤4、将i进行自加1计算，重复步骤3，直至第i个分布检测点和第i+1个分布检测点分别位于分布检测终点两侧，并将状态检测仪测量出分布检测终点的状态量数据作为第i+1个分布检测点的状态量数据，再将分布检测起点和分布检测终点以及所有分布检测点的状态量数据依据分布检测起点向分布检测终点的方向链接得到所述状态量数据序列；

所述变化率的计算公式为：

式中，

D_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态量数据与第i个分布检测点的状态量数据的变化率，X_i+1表征为第i+1个分布检测点的状态量数据，X_i表征为第i个分布检测点的状态量数据，D₁表征为第1个分布检测点的状态量数据与分布检测起点的状态量数据的变化率，X₁表征为第1个分布检测点的状态量数据，X₀表征为分布检测起点的状态量数据，i为计量常数。

3.根据权利要求2所述的一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于：所述基于多组钢结构的状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结构在所述施工工况中的工况形变偏差危点，包括：

依次在所述状态量数据序列的分布检测起点、分布检测终点和分布检测点处获取钢结构的期望状态量数据，并将期望状态量数据依据分布检测起点向分布检测终点的方向链接得到所述期望状态量数据序列；

依次对多组所述状态量数据序列进行拟合得到多组状态量曲线，并对所述期望状态量数据序列进行拟合得到期望状态量曲线，再将所述状态量曲线和期望状态量曲线的曲线分叉起点作为所述工况形变偏差危点。

4.根据权利要求3所述的一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于：所述基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量数据和期望状态量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度，包括：

依次在所述多组状态量曲线中获取工况形变偏差危点的多组状态量数据，并在期望状态量曲线中获取工况形变偏差危点的期望状态量数据；

依次基于多组状态量数据和期望状态量数据的欧几里得距离量化出所述工况形变偏差危点的偏差度，所述偏差度的计算公式为：

式中，P_k表征为第k个工况形变偏差危点的偏差度，X_k,j表征为第k个工况形变偏差危点的第j组状态量数据，X_k,O表征为第k个工况形变偏差危点的期望状态量数据，n表征为第k个工况形变偏差危点的状态量数据总数量，j为计量常数。

5.根据权利要求4所述的一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于：所述基于所述危险系数构建出工况形变偏差危点的在线监测频率，包括：

基于所述分布间距的初始值S₀和施工平均速率v计算出在线监测时间间隔的初始值

以及在线监测频率的初始值

将所述偏差度作为所述危险系数，基于所述危险系数计算出工况形变偏差危点的在线监测频率，所述工况形变偏差危点的在线监测频率的计算公式为：

式中，f_k表征为第k个工况形变偏差危点的在线监测频率，f₀表征为在线监测频率的初始值。

6.根据权利要求5所述的一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于：所述将待施工钢结构在位于工况形变偏差危点时按所述在线监测频率进行在线实时监测，包括：

将待施工钢结构以分布检测起点处按在线监测频率的初始值f₀进行在线实时监测得到实时状态量数据，并在施工至第k个工况形变偏差危点处时按在线监测频率f_k进行在线实时监测得到实时状态量数据。

7.根据权利要求6所述的一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于，所述将在线实时监测得到的实时状态量数据与期望状态量数据进行分析实时调整待施工钢结构的施工装置的实时施工参量，包括：

将实时状态量数据与期望状态量数据进行比对得到对应分布检测点的偏差项，并将施工装置控制偏差项的施工参量进行实时调整，以使得偏差项的实时状态量数据向期望状态量偏移，其中，

将第k个工况形变偏差危点处的实时状态量数据与期望状态量数据进行比对得到对应第k个工况形变偏差危点的偏差项，并将施工装置控制偏差项的施工参量进行实时调整，直至在第k个工况形变偏差危点后续的分布检测点处监测到实时状态量数据相较期望状态量数据不存在所述偏差项，将第k个工况形变偏差危点后续的分布检测点处的在线监测频率由f_k调整为f₀；

将非工况形变偏差危点处的分布检测点的实时状态量数据与期望状态量数据进行比对得到对应分布检测点的偏差项，并将施工装置控制偏差项的施工参量进行实时调整，直至在对应分布检测点后续的分布检测点处监测到实时状态量数据相较期望状态量数据不存在所述偏差项，停止施工装置的调整。

8.根据权利要求7所述的一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于，所述状态量数据、期望状态量数据在进行计算前均需要进行归一化处理。

9.根据权利要求3所述的一种基于钢结构施工状态的在线监测方法，其特征在于，所述状态量曲线和期望状态量曲线位于同一拟合坐标系中。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的基于钢结构施工状态的在线监测方法的在线监测系统，其特征在于，包括：

数据序列获取单元(1)，用于利用状态检测仪对同种施工工况且施工完成的多组钢结构进行分布形变检测依次得到每组钢结构的状态量数据序列，并基于多组钢结构的状态量数据序列和钢结构的期望状态量数据序列分析出钢结构在所述施工工况中的工况形变偏差危点；

数据序列处理单元(2)，用于基于多组钢结构在工况形变偏差危点的状态量数据和期望状态量数据量化出工况形变偏差危点的偏差度作为工况形变偏差危点的危险系数，基于所述危险系数构建出工况形变偏差危点的在线监测频率，并将待施工钢结构在位于工况形变偏差危点时按所述在线监测频率进行在线实时监测；

实时监测单元(3)，用于将在线实时监测得到的实时状态量数据与期望状态量数据进行分析实时调整待施工钢结构的施工装置的实时施工参量，以实现对所述钢结构的实际状态量进行在线实时调整来逼近期望状态量来保障施工质量。

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