CN117272489B - 一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备 - Google Patents
一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117272489B CN117272489B CN202311549998.6A CN202311549998A CN117272489B CN 117272489 B CN117272489 B CN 117272489B CN 202311549998 A CN202311549998 A CN 202311549998A CN 117272489 B CN117272489 B CN 117272489B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- curtain wall
- deformation
- calculating
- air pressure
- value
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 85
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 25
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 19
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 6
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/32—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring the deformation in a solid
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明属于数据处理领域，提供了一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备，通过三维模拟幕墙的表面，在幕墙的表面采样出若干条连线；幕墙的表面发生变形后，分别于多个时刻，提取幕墙的表面变形特征，计算幕墙表面的应力分布，并获取幕墙内外两侧的温度值比例以及气压值比例的数据；根据幕墙表面的应力分布、表面变形特征和温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。能够大幅提高幕墙形变监测的准确性、精度和效率，为建筑安全提供更可靠的保障。
Description
技术领域
本发明属于数据处理领域，具体涉及一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备。
背景技术
建筑幕墙作为现代建筑中的重要组成部分，不仅具备外观美观的功能，还需要承担保温、隔热、防水等多项工程需求。而幕墙在长期使用过程中，可能会受到各种因素的影响，导致形变或损坏，进而影响其结构安全性和功能性。因此，实时监测和评估建筑幕墙的形变安全状态对于确保建筑的稳定性和使用安全具有重要意义。传统方法主要依赖人工进行巡查和观察，无法实时、准确地监测幕墙的形变情况，且工作量大，效率低下。测量仪器和传感器采集的数据精度有限，无法满足对幕墙微小形变的高精度监测需求。现有技术中需要将传感器获取的数据进行手工处理和分析，工作量大且容易出错，难以提供及时有效的形变监测结果。例如，在公开号为CN116299397A的专利文献中所述的一种拉索幕墙变形监测方法，虽然可以在长时间使用的情况下容易出现幕墙形变较大导致幕墙破损甚至倒塌产生安全隐患的问题，但是数据处理和反馈速度较慢，无法及时预警幕墙形变超标情况，增加了安全隐患，另外对于微小的形变隐患不能防微杜渐，埋下了长远的事故隐患。
由此可见，开发一种基于智能计算的建筑幕墙形变安全监测方法、系统及设备具有重要的工业意义，通过引入智能计算技术，如物联网、大数据分析、人工智能等，可以实现对幕墙形变进行实时、准确的监测和评估。同时，智能算法还可以对采集的数据进行快速处理和分析，提供及时有效的反馈结果。新型的监测方法和设备应要大幅提高幕墙形变监测的准确性、精度和效率，这样才能为建筑安全提供更可靠的保障。
发明内容
本发明的目的在于提出一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法，所述方法包括以下步骤：
三维模拟幕墙的表面，在幕墙的表面采样出若干条连线；
幕墙的表面发生变形后，分别于多个时刻，提取幕墙的表面变形特征，计算幕墙表面的应力分布，并获取幕墙内外两侧的温度值比例以及气压值比例的数据；
根据幕墙表面的应力分布、表面变形特征和温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。
进一步地，使用基于线扫描三维点云的物体表面变形特征提取方法获取幕墙的表面变形特征，当检测到幕墙的表面发生变形后开始记录数据：幕墙的表面三维点云数据由三维坐标点构成，幕墙的表面变形特征包括幕墙的表面各三维坐标点于当前时刻的三维坐标相对其上一时刻三维坐标的位移距离的数值，所述多个时刻中首个时刻对应的表面变形特征可以是当前时刻的幕布的点云数据的三维坐标相对于未发生变形前幕布表面原本的三维坐标的位移距离的数值。
通过三位模拟进行应力分析，进行应力线性化建模计算幕墙表面的应力分布，获取幕墙表面各点上的应力值。在一些实施例中，可以通过包括但不限于PS-InSAR技术、雷达干涉测量技术、InSAR技术等对幕墙进行实时监测获取数据进行三维建模，从而三维模拟得到幕墙的表面并动态生成三维点云，同时随着幕墙的形变过程而记录相关数据的变化情况。
进一步地，结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。可以将各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例的算术平均值，作为结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值，由于建筑物内外空间因为天气变化、季节更替、空调控制等因素会造成冷热不均，冷热的差距又会影响幕墙两边气压的差异，进而加剧了幕墙的形变程度，结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值有利于更好地统计气温气压差异性对于幕墙应力形变的隐形影响因子，有助于识别出幕墙形变的危险因素，通过结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值，进行数值计算，得出幕墙表面的形变高危区域。可优选地，应对幕墙表面的形变高危区域进行焊接加固。
进一步地，分别对于各时刻，所述表面变形特征包括幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的若干条连线上的变形特征，其中，每条连线上有若干个采样点，每条连线上采样点的数量等于幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量，每条连线上的采样点间距离均等，每条连线上的采样点序号保持一致，连线上的采样点序号从幕墙表面的几何中心处的方向开始至幕墙的边缘方向顺序排列，所述采样点中不包括幕墙表面的几何中心；
将各条连线上的采样点组成采样点矩阵，以所述采样点矩阵上各采样点对应的幕墙表面的应力分布的数值组成采样点应力值矩阵，作为该时刻对应的采样点应力值矩阵，以所述采样点矩阵上各采样点对应的幕墙的表面变形特征组的数值成采样点位移值矩阵，作为该时刻对应的采样点位移值矩阵；
将采样点应力值矩阵，可以在进行归一化后，计算其单位特征向量作为该时刻对应的应力采样特征向量，将采样点位移值矩阵，可以在进行归一化后，计算其单位特征向量作为该时刻对应的位移采样特征向量；
以各时刻对应的应力采样特征向量与位移采样特征向量的相关系数，作为各时刻的应力形张值。可优选地，在一些实施例中，以皮尔逊相关系数的计算方法计算应力采样特征向量与位移采样特征向量的相关系数。
进一步地，其中，幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量可等于幕墙所成形状的几何图形的边数。
进一步地，其中，幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量还可以是等于幕墙边缘固定点的个数。
进一步地，其中还包括了一种计算幕墙表面的形变高危环形区域的方法，所述一种计算幕墙表面的形变高危环形区域的方法应用于结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例计算出幕墙表面的形变高危区域的过程中，具体可为：
当所述多个时刻中时刻的数量与幕墙的表面采样出的连线的数量相等时，令各时刻的序号排列与连线上的采样点序号保持一致，将结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值称为各时刻的结合值，选出各时刻的结合值中的异常值并记录其序号为标记序号，从幕墙表面的每条连线上皆获取对应标记序号的采样点为标记采样点，以标记采样点得到的最大内接圆为标记内圆，以标记采样点得到的最小外接圆为标记外圆，以标记内圆与标记外圆在幕墙表面上的补集对应的区域为墙表面的形变高危环形区域。
进一步地，本发明还包括了一种温度值比例以及气压值比例的计算方法，所述温度值比例以及气压值比例的计算方法用于计算温度值比例以及气压值比例，具体为：所述温度值比例以及气压值比例用于表示幕墙两边室内外的温度值或气压值的数值比例，将幕墙两边室内外的温度值或气压值同时减去预设的阈值后再求比值即为所述的温度值比例以及气压值比例。
本发明还提供了一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统，所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、所述一种计算幕墙表面的形变高危环形区域的方法以及所述一种温度值比例以及气压值比例的计算方法中的各步骤，所述一种系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
采样单元，用于三维模拟幕墙的表面并在幕墙的表面采样出若干条连线；
计算单元，用于幕墙的表面发生变形后分别于多个时刻提取幕墙的表面变形特征，计算幕墙表面的应力分布，并获取幕墙内外两侧的温度值比例以及气压值比例的数据；
识别单元，用于根据幕墙表面的应力分布、表面变形特征和温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。
对应地，本发明还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品：
一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法以及其中各种方法、各项步骤的方法。
一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法以及其中各项步骤的方法。
一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法以及其中各种方法、各项步骤的方法。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备，通过三维模拟幕墙的表面，在幕墙的表面采样出若干条连线；幕墙的表面发生变形后，分别于多个时刻，提取幕墙的表面变形特征，计算幕墙表面的应力分布，并获取幕墙内外两侧的温度值比例以及气压值比例的数据；根据幕墙表面的应力分布、表面变形特征和温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。能够大幅提高幕墙形变监测的准确性、精度和效率，为建筑安全提供更可靠的保障。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，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，在附图中：
图1所示为一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法的流程图；
图2所示为一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统的系统结构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
如图1所示为根据本发明的一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备。
本发明提出一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法，所述方法具体包括以下步骤：
三维模拟幕墙的表面，在幕墙的表面采样出若干条连线；
幕墙的表面发生变形后，分别于多个时刻，提取幕墙的表面变形特征，计算幕墙表面的应力分布，并获取幕墙内外两侧的温度值比例以及气压值比例的数据；
根据幕墙表面的应力分布、表面变形特征和温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。
进一步地，使用基于线扫描三维点云的物体表面变形特征提取方法获取幕墙的表面变形特征，当检测到幕墙的表面发生变形后开始记录数据：幕墙的表面三维点云数据由三维坐标点构成，幕墙的表面变形特征包括幕墙的表面各三维坐标点于当前时刻的三维坐标相对其上一时刻三维坐标的位移距离的数值，所述多个时刻中首个时刻对应的表面变形特征可以是当前时刻的幕布的点云数据的三维坐标相对于未发生变形前幕布表面原本的三维坐标的位移距离的数值。
通过三位模拟进行应力分析，进行应力线性化建模计算幕墙表面的应力分布，获取幕墙表面各点上的应力值。在一些实施例中，可以通过包括但不限于PS-InSAR(永久散射体合成孔径雷达干涉测量)技术、雷达干涉测量技术、InSAR技术等对幕墙进行实时监测获取数据进行三维建模，从而三维模拟得到幕墙的表面并动态生成三维点云，同时随着幕墙的形变过程而记录相关数据的变化情况。
进一步地，结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。在一些实施例中，可以将各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例的算术平均值，作为结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值，由于建筑物内外空间因为天气变化、季节更替、空调控制等因素会造成冷热不均，冷热的差距又会影响幕墙两边气压的差异，进而加剧了幕墙的形变程度，结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值有利于更好地统计气温气压差异性对于幕墙应力形变的隐形影响因子，有助于识别出幕墙形变的危险因素，通过结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值，进行数值计算，得出幕墙表面的形变高危区域。可优选地，应对幕墙表面的形变高危区域进行焊接加固。
进一步地，分别对于各时刻，所述表面变形特征包括幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的若干条连线上的变形特征，其中，每条连线上有若干个采样点，每条连线上采样点的数量等于幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量，每条连线上的采样点间距离均等，每条连线上的采样点序号保持一致，连线上的采样点序号从幕墙表面的几何中心处的方向开始至幕墙的边缘方向顺序排列，所述采样点中不包括幕墙表面的几何中心；
将各条连线上的采样点组成采样点矩阵，在一些实施例中，可以按顺时针顺序排列各条连线上的采样点作为采样点矩阵中的各列，每一列上的采样点从几何中心开始作从上而下排列，以所述采样点矩阵上各采样点对应的幕墙表面的应力分布的数值组成采样点应力值矩阵，作为该时刻对应的采样点应力值矩阵，以所述采样点矩阵上各采样点对应的幕墙的表面变形特征组的数值成采样点位移值矩阵，作为该时刻对应的采样点位移值矩阵；
将采样点应力值矩阵，可以在进行归一化后，计算其单位特征向量作为该时刻对应的应力采样特征向量，将采样点位移值矩阵，可以在进行归一化后，计算其单位特征向量作为该时刻对应的位移采样特征向量；
以各时刻对应的应力采样特征向量与位移采样特征向量的相关系数，作为各时刻的应力形张值。可优选地，在一些实施例中，以皮尔逊相关系数的计算方法计算应力采样特征向量与位移采样特征向量的相关系数。
进一步地，其中，幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量可等于幕墙所成形状的几何图形的边数。
进一步地，其中，幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量还可以是等于幕墙边缘固定点的个数。
进一步地，其中还包括了一种计算幕墙表面的形变高危环形区域的方法，所述一种计算幕墙表面的形变高危环形区域的方法应用于结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例计算出幕墙表面的形变高危区域的过程中，具体可为：
当所述多个时刻中时刻的数量与幕墙的表面采样出的连线的数量相等时，可令各时刻的序号排列与连线上的采样点序号保持一致，将结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值称为各时刻的结合值，选出各时刻的结合值中的异常值并记录其序号为标记序号，从幕墙表面的每条连线上皆获取对应标记序号的采样点为标记采样点，以标记采样点得到的最大内接圆为标记内圆，以标记采样点得到的最小外接圆为标记外圆，以标记内圆与标记外圆在幕墙表面上的补集对应的区域为墙表面的形变高危环形区域。在一些实施例中，例如，当幕墙大约呈四边形时，有4条连线，每条连线从幕墙的几何中心处向幕墙的4个角连接，每条连线上各有4个采样点，当有多于4个的数据采样时刻时，可以选用其中数据特征变化较大的4个时刻的数据计算各时刻的结合值并按时间顺序排列，选取其中数值最大的结合值为异常值，例如排第2个的为异常值，则从每条连线上皆选出其中从几何中心向边缘的第2个采样点作为标记采样点，这是由于幕墙的表面发生变形后，幕墙的中心位置由于无固定附着点，形变是最先开始加重的，所以当发生异常情况时，也应当从每条连线上皆选出其中从几何中心向边缘先开始数序号，这样才可以更好地排查出形变高危的区域，根据这些标记采样点得出标记内圆与标记外圆，标记内圆与标记外圆交错互补不重合的地方表示了幕墙表面的形变高危区域，以标记内圆与标记外圆在幕墙表面上的补集对应的区域为墙表面的形变高危环形区域。由于幕墙形变的翘曲率分布与应力分布都是从中心向四周呈现圆心涟漪状扩散的，形变高危环形区域更有利于瞄准幕墙在星标过程中，凸出部分的哪一圈位置存在更高的危险因素，提高了建筑设计实时监控的安全性。
进一步地，本发明还包括了一种温度值比例以及气压值比例的计算方法，所述温度值比例以及气压值比例的计算方法用于计算温度值比例以及气压值比例，具体为：所述温度值比例以及气压值比例用于表示幕墙两边室内外的温度值或气压值的数值比例，将幕墙两边室内外的温度值或气压值同时减去预设的阈值后再求比值即为所述的温度值比例以及气压值比例。在一些实施例中，当幕墙两边室内外的温度值有任一方为零度时，可以设零下某一温度值为预设的阈值，幕墙两边室内外的温度值同时减去所述预设的阈值后再求比值即为所述的温度值比例，或者，当幕墙两边室内外的气压值过大时，可以设某一气压值为预设的阈值，幕墙两边室内外的气压值同时减去所述预设的阈值后再求比值即为所述的气压值比例。
本发明的实施例提供的一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统，如图2所示，该实施例的一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法实施例中的步骤，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
采样单元，用于三维模拟幕墙的表面并在幕墙的表面采样出若干条连线；
计算单元，用于幕墙的表面发生变形后分别于多个时刻提取幕墙的表面变形特征，计算幕墙表面的应力分布，并获取幕墙内外两侧的温度值比例以及气压值比例的数据；
识别单元，用于根据幕墙表面的应力分布、表面变形特征和温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。
其中，为了更好地统一计量不同单位的物理量之间的数值的线性关系与概率联系，可以对不同的物理量间进行无量纲化处理。
其中，优选地，本发明中所有未定义的变量，若未有明确定义，均可为人工设置的阈值。
在一些实施例中，所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中。所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备的示例，并不构成对一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
本发明还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品：
一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法以及其中各项步骤的方法。
一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法以及其中各项步骤的方法。
一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法以及其中各项步骤的方法。
其中，电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
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)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立元器件门电路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，所述处理器是所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统的各个分区域。
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，实现所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备的各种功能。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。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
本发明提供了一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备，通过三维模拟幕墙的表面，在幕墙的表面采样出若干条连线；幕墙的表面发生变形后，分别于多个时刻，提取幕墙的表面变形特征，计算幕墙表面的应力分布，并获取幕墙内外两侧的温度值比例以及气压值比例的数据；根据幕墙表面的应力分布、表面变形特征和温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。能够大幅提高幕墙形变监测的准确性、精度和效率，为建筑安全提供更可靠的保障。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
三维模拟幕墙的表面，在幕墙的表面采样出若干条连线；
幕墙的表面发生变形后，分别于多个时刻，提取幕墙的表面变形特征，计算幕墙表面的应力分布，并获取幕墙内外两侧的温度值比例以及气压值比例的数据；
根据幕墙表面的应力分布、表面变形特征和温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域，具体为：
分别对于各时刻，所述表面变形特征包括幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的若干条连线上的变形特征，其中，每条连线上有若干个采样点，每条连线上采样点的数量等于幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量，每条连线上的采样点间距离均等，所述采样点中不包括幕墙表面的几何中心；
将各条连线上的采样点组成采样点矩阵，以所述采样点矩阵上各采样点对应的幕墙表面的应力分布的数值组成采样点应力值矩阵，以所述采样点矩阵上各采样点对应的幕墙的表面变形特征组的数值成采样点位移值矩阵；
将采样点应力值矩阵计算其特征向量作为该时刻对应的应力采样特征向量，将采样点位移值矩阵计算其特征向量作为该时刻对应的位移采样特征向量；
以各时刻对应的应力采样特征向量与位移采样特征向量的相关系数，作为各时刻的应力形张值；
结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例，计算出幕墙表面的形变高危区域。
2.根据权利要求1所述的一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法，其特征在于，使用基于线扫描三维点云的物体表面变形特征提取方法获取幕墙的表面变形特征，当检测到幕墙的表面发生变形后开始记录数据：幕墙的表面三维点云数据由三维坐标点构成，幕墙的表面变形特征包括幕墙的表面各三维坐标点于当前时刻的三维坐标相对其上一时刻三维坐标的位移距离的数值。
3.根据权利要求1所述的一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法，其特征在于，其中，幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量等于幕墙所成形状的几何图形的边数。
4.根据权利要求1所述的一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法，其特征在于，其中，幕墙表面的几何中心至幕墙边缘的连线的数量等于幕墙边缘固定点的个数。
5.一种计算幕墙表面的形变高危环形区域的方法，所述一种计算幕墙表面的形变高危环形区域的方法应用于权利要求1中的结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例计算出幕墙表面的形变高危区域，其特征在于，当所述多个时刻中时刻的数量与幕墙的表面采样出的连线的数量相等时，将结合各时刻的应力形张值与温度值比例以及气压值比例所得的数值称为各时刻的结合值，选出各时刻的结合值中的异常值并记录其序号为标记序号，从幕墙表面的每条连线上皆获取对应标记序号的采样点为标记采样点，以标记采样点得到的最大内接圆为标记内圆，以标记采样点得到的最小外接圆为标记外圆，以标记内圆与标记外圆在幕墙表面上的补集对应的区域为墙表面的形变高危环形区域。
6.一种温度值比例以及气压值比例的计算方法，其特征在于，所述温度值比例以及气压值比例的计算方法用于计算权利要求1所述的温度值比例以及气压值比例，具体为：所述温度值比例以及气压值比例用于表示幕墙两边室内外的温度值或气压值的数值比例，将幕墙两边室内外的温度值或气压值同时减去预设的阈值后再求比值即为所述的温度值比例以及气压值比例。
7.一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统，其特征在于，所述一种计算建筑幕墙形变安全的监测系统运行于桌上型计算机、笔记本电脑或云端数据中心的任一计算设备中，所述计算设备包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法中的步骤。
8.一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311549998.6A CN117272489B (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311549998.6A CN117272489B (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117272489A CN117272489A (zh) | 2023-12-22 |
| CN117272489B true CN117272489B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=89218056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311549998.6A Active CN117272489B (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117272489B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006065472A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Fuji Xerox Co Ltd | ３次元モデル生成装置および方法 |
| CN109000578A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-14 | 上海海事大学 | 一种全场非接触式的建筑幕墙风压变形监测方法 |
| CN114996821A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-02 | 中建八局装饰工程有限公司 | 幕墙空腔气密性判断方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9098926B2 (en) * | 2009-02-06 | 2015-08-04 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Generating three-dimensional façade models from images |
-
2023
- 2023-11-21 CN CN202311549998.6A patent/CN117272489B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006065472A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Fuji Xerox Co Ltd | ３次元モデル生成装置および方法 |
| CN109000578A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-12-14 | 上海海事大学 | 一种全场非接触式的建筑幕墙风压变形监测方法 |
| CN114996821A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-02 | 中建八局装饰工程有限公司 | 幕墙空腔气密性判断方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 玻璃幕墙检测系统及结构健康监测技术研究;陈子琦;中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑(第07期);第C038-1127页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117272489A (zh) | 2023-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112801164B (zh) | 目标检测模型的训练方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN112966587B (zh) | 目标检测模型的训练方法、目标检测方法及相关设备 | |
| CN110866496A (zh) | 基于深度图像的机器人定位与建图方法和装置 | |
| CN112785625B (zh) | 目标跟踪方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN112528858A (zh) | 人体姿态估计模型的训练方法、装置、设备、介质及产品 | |
| CN113947188A (zh) | 目标检测网络的训练方法和车辆检测方法 | |
| CN113780098A (zh) | 文字识别方法、装置、电子设备以及存储介质 | |
| CN115346171A (zh) | 一种输电线路监控方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN115273071A (zh) | 一种物体识别方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN114511743A (zh) | 检测模型训练、目标检测方法、装置、设备、介质及产品 | |
| CN117272489B (zh) | 一种计算建筑幕墙形变安全的监测方法、系统及设备 | |
| CN116881583A (zh) | 一种物联网感知数据与空间模型匹配度计算方法及装置 | |
| CN114841965B (zh) | 钢结构形变检测方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
| CN115511999A (zh) | 一种测线的分段方法、装置、设备及介质 | |
| CN114974438A (zh) | 粒子运动模拟方法、装置、设备、存储介质和程序产品 | |
| CN112988932B (zh) | 高精地图标注方法、装置、设备、可读存储介质及产品 | |
| CN114972361A (zh) | 一种血流分割方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN114581730A (zh) | 检测模型的训练方法、目标检测方法、装置、设备和介质 | |
| CN114596362A (zh) | 一种高点摄像头坐标计算方法、装置、电子设备及介质 | |
| US20200242819A1 (en) | Polyline drawing device | |
| CN112835007B (zh) | 点云数据转换方法、装置、电子设备和存储介质 | |
| CN114838699B (zh) | 一种输电塔的变形监测方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN117746069B (zh) | 以图搜图的模型训练方法、和以图搜图方法 | |
| CN117967502A (zh) | 风力发电机组的偏航角度估计方法及系统 | |
| CN115525995A (zh) | 一种测线的变形方法、装置、设备及介质 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |