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专利号: 2023107695373
申请人: 深圳市鼎邦工程有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-08-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于光纤传感技术的建筑结构变形监测系统,其特征在于,包括:

控制终端(1),是系统的主控端,用于发出执行命令;

采集模块(2),用于采集目标建筑规格参数;

构建模块(3),用于接收采集模块(2)采集到的目标建筑规格参数,应用目标建筑规格参数构建建筑三维模型;

选择模块(4),用于选择建筑三维模型上建筑结构作为检测目标,再次驱动采集模块(2)对选择的检测目标进行规格参数采集;

评估模块(5),用于接收选择模块(4)中选择的检测目标建筑结构由采集模块(2)采集到的规格参数,于建筑三维模型中提取对应检测目标建筑结构的建筑结构三维模型,评估接收的规格参数与建筑结构三维模型的相似性;

设置模块(6),用于设定相似性评估安全阈值,接收评估模块(5)中评估到的相似性值,应用相似性评估安全阈值与接收的相似性值比对,判定相似性对应规格参数所对应建筑结构是否安全;

所述采集模块(2)下级设置有子模块,包括:

光纤传感器(21),用于测量目标建筑上各建筑结构规格参数;

接收单元(22),用于接收光纤传感器(21)实时运行测量到的建筑结构规格参数数据,对建筑结构规格参数数据进行储存;

其中,光纤传感器(21)与接收单元(22)通过局域网络相连接,接收单元(22)于每次光纤传感器(21)运行时,触发运行执行数据文件夹的新建操作,应用新建的数据文件夹对接收的建筑结构规格参数数据进行储存,在每次光纤传感器(21)运行结束后,接收单元(22)同步停止运行;

所述选择模块(4)在选择建筑结构作为检测目标提供至采集模块(2)时,对每组建筑三维模型上建筑结构的重要度进行计算,基于建筑结构的重要度由系统端用户手动配置有选择周期,选择模块(4)根据建筑结构的对应选择周期进行选择,将检测目标建筑结构实时向采集模块(2)反馈,建筑结构的重要度通过下式求取,其中:;

式中:n为建筑结构的集合;为建筑结构i的密度;为建筑结构i内部骨筋密度;为骨筋捆扎刚性荷载;为建筑结构i的建筑承载比重;、及 为权重;

其中,建筑结构的选择周期服从,值与选择周期的设定时间跨度成反比的设定逻辑;

所述评估模块(5)在评估接收的规格参数与建筑结构三维模型的相似性时,进一步应用接收的规格参数构建建筑结构的平面图形,并在建筑结构三维模型上获取各面的平面图形,通过来源于规格参数的平面图形与来源于建筑结构三维模型的平面图形的相似度比对,评估接收的规格参数与建筑结构三维模型的相似性;

其中,应用接收的规格参数构建的建筑结构平面图形与建筑结构三维模型上获取各面的平面图形一一对应;

所述规格参数与建筑结构三维模型的相似性通过下式进行求取,公式为:

式中:m为规格参数与建筑结构三维模型的组数集合; 为规格参数所构建的平面图形的面积; 为建筑结构三维模型上拾取面的平面图形 的面积; 为规格参数所构建的平面图形 的周长; 为建筑结构三维模型上拾取面的平面图形 的周长;为第i组规格参数与建筑结构三维模型中建筑结构三维模型拾取面灰度值均值。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感技术的建筑结构变形监测系统,其特征在于,所述光纤传感器(21)运行时实时检测待测目标建筑结构的透射深度,根据待测目标建筑结构的投射深度,对光纤传感器(21)的测量信号强度进行调试,透射深度通过下式求取,公式为:;

式中:为光波长;为光疏介质折射率;为基于地平的检测角度;为光密介质折射率, ;

其中,光纤传感器(21)的测量信号强度调试,服从 与测量信号强度成正比的调试逻辑。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感技术的建筑结构变形监测系统,其特征在于,所述光纤传感器(21)在执行测量目标建筑上各建筑结构规格参数的操作时,应用无人机或具备移动功能的机器人作为载体,由系统端用户手动输入空间位置坐标及朝向角度,驱动载体设备携带光纤传感器(21)到达系统端用户手动输入的空间位置坐标及朝向角度位置,完成目标建筑上建筑结构的规格参数的测量;

其中,接收单元(22)在接收建筑结构规格参数数据,对建筑结构规格参数数据进行储存时,同步对建筑结构规格参数数据对应的空间位置坐标及朝向角度进行配置储存。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感技术的建筑结构变形监测系统,其特征在于,所述选择模块(4)中求取的各建筑结构重要度同步向接收单元(22)发送,与接收单元(22)在储存的建筑结构规格参数数据对应储存。

5.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感技术的建筑结构变形监测系统,其特征在于,所述设置模块(6)中判定结果为否的相似性对应规格参数所对应建筑结构实时向控制终端(1)发送。

6.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感技术的建筑结构变形监测系统,其特征在于,所述控制终端(1)通过介质电性连接有采集模块(2)、构建模块(3)及选择模块(4),所述采集模块(2)下级通过无线网络连接有光纤传感器(21)及接收单元(22),所述选择模块(4)通过介质电性与采集模块(2)相连接,所述构建模块(3)及选择模块(4)通过无线网络与接收单元(22)相连接,所述选择模块(4)通过介质电性与评估模块(5)及设置模块(6)相连接,所述设置模块(6)通过介质电性与控制终端(1)相连接。