本發(fā)明涉及安全檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

采用一些儀器儀表設(shè)備來對大型建筑物的結(jié)構(gòu)進行安全檢測已經(jīng)被廣泛使用。但是受限于高昂的設(shè)備成本和安裝成本，只能定期的來對建筑物的結(jié)構(gòu)進行安全檢測，實時性較差，且部分區(qū)域高空作業(yè)難，檢測內(nèi)容常常不夠全面。

以火車站站房為例：

火車站站房主要分為站臺、售票廳、候車廳、進站口、出站口等建筑。大部分火車站站房的建筑面積較大，進行定期人工結(jié)構(gòu)安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力。

火車站站臺雨棚的高度普遍在15米以上，有的甚至可以達到40米。在雨棚的修筑過程中，不可避免的出現(xiàn)施工工藝不到位，防風(fēng)扣、鉚釘沒有按計劃施工等情況。一些雨棚的設(shè)計方案不嚴密，缺少檢修馬道，以至于無法對屋面、吊頂、電線路和燈具等設(shè)施實施日常的檢修工作。此外，由于客運站雨棚的高度普遍偏高，許多客運站的登高設(shè)施不能滿足日常的檢測需求，大多通過人工目測和望遠鏡的方式來對雨棚進行日常檢測，存在檢測死角，檢測范圍不夠全面。

火車站站房的其他位置，如候車廳、售票廳等也有類似的問題，由此帶來的是高昂的檢測費用以及檢測人員安全性的保障問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)對建筑物結(jié)構(gòu)安全進行檢測存在的實時性差、檢測不全面以及檢測人員安全性難以保障的問題。

為此目的，本發(fā)明提出了一種建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備以及巡視設(shè)備；

所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備用于采集待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)；

所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備用于在所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，向所述巡視設(shè)備發(fā)送前往所述預(yù)設(shè)位置的巡視指令；

所述巡視設(shè)備用于根據(jù)所述巡視指令，前往所述預(yù)設(shè)位置并對所述預(yù)設(shè)位置進行圖像的采集。

優(yōu)選的，所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備是根據(jù)所述待監(jiān)測建筑物的外觀結(jié)構(gòu)，并按照預(yù)設(shè)的空間部署策略進行部署的。

優(yōu)選的，所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備包括：定位導(dǎo)航模塊，以及應(yīng)力傳感器、振動傳感器、加速度傳感器、變形位移傳感器、溫濕度傳感器和風(fēng)速風(fēng)壓傳感器中的至少一種。

優(yōu)選的，所述巡視設(shè)備包括具有圖像采集功能的機器人或具有圖像采集功能的無人機。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備還用于在所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，發(fā)出報警信號。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測方法，該方法包括：

接收結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備采集的待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)；

在所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，向巡視設(shè)備發(fā)送前往所述預(yù)設(shè)位置的巡視指令，以使巡視設(shè)備根據(jù)所述巡視指令，前往所述預(yù)設(shè)位置并對所述預(yù)設(shè)位置進行圖像的采集。

優(yōu)選的，該方法還包括：

根據(jù)所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，確定所述待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的損壞程度。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，確定所述待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的損壞程度，具體包括：

采用融合算法，融合所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備采集的所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，確定所述待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的損壞程度。

優(yōu)選的，該方法還包括：

根據(jù)所述待監(jiān)測建筑物的外觀結(jié)構(gòu)，并按照預(yù)設(shè)的空間部署策略部署所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備。

優(yōu)選的，所述按照預(yù)設(shè)的空間部署策略部署所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備具體包括：

根據(jù)所述待監(jiān)測建筑物的承重區(qū)域、易損區(qū)域以及取電方便程度部署所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備。

本發(fā)明實施例提供的建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測系統(tǒng)及方法，通過結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備長期采集待監(jiān)測建筑物的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，在結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，使巡視設(shè)備前往預(yù)設(shè)位置并對預(yù)設(shè)位置進行圖像的采集，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)通過人工定期地來對建筑物的結(jié)構(gòu)進行安全檢測，所造成的實時性較差，部分區(qū)域高空作業(yè)難，檢測內(nèi)容不夠全面等問題；解決了定期人工安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力以及檢測人員安全性難以保障等問題；進而可以及時發(fā)現(xiàn)建筑物的問題，將安全隱患扼殺在搖籃中。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進行任何限制，在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測系統(tǒng)，該裝置包括：依次連接的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11、數(shù)據(jù)處理設(shè)備12以及巡視設(shè)備13；

其中，所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11用于采集待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)；

所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備12用于在所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，向所述巡視設(shè)備13發(fā)送前往所述預(yù)設(shè)位置的巡視指令；

所述巡視設(shè)備13用于根據(jù)所述巡視指令，前往所述預(yù)設(shè)位置并對所述預(yù)設(shè)位置進行圖像的采集。

需要說明的是，待監(jiān)測建筑物可以為火車站的站房，包括售票廳、候車廳、站臺等區(qū)域的建筑，通過在火車站站房的關(guān)鍵位置部署一些結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11對該建筑物的結(jié)構(gòu)安全性進行長期在線監(jiān)測。當監(jiān)測到該建筑物的某一個或幾個指標超出事先給定的合理的閾值時，規(guī)劃路線并啟動相應(yīng)的巡視設(shè)備13對這個建筑物的一些關(guān)鍵位置進行圖像采集，如視頻拍攝。從而專業(yè)的維修人員可以根據(jù)采集的圖像針對性地制定相應(yīng)的維修方案，由此可以避免現(xiàn)有技術(shù)只能定期的來對建筑物的結(jié)構(gòu)進行安全檢測，實時性較差，且部分區(qū)域高空作業(yè)難，檢測內(nèi)容不夠全面，定期人工安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力以及檢測人員安全性難以保障等問題。

具體的，結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11可以是多種傳感器，用以檢測建筑物指定位置的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，如變形、位移等。優(yōu)選的，所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11可以包括：定位導(dǎo)航模塊，以及應(yīng)力傳感器、振動傳感器、加速度傳感器、變形位移傳感器、溫濕度傳感器和風(fēng)速風(fēng)壓傳感器中的至少一種。另外，也還可以包括地震動傳感器等。該定位導(dǎo)航模塊可以是兼容bd(北斗導(dǎo)航)+gps(衛(wèi)星導(dǎo)航)的定位導(dǎo)航模塊，從而可以準確定位到結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)異常的位置。需要說明的是，傳感器可選擇的范圍較廣，不限于上述列舉的幾類傳感器，可以根據(jù)建筑物自身所需要的監(jiān)測內(nèi)容來進行選擇。其中，結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11在施工時或者施工后均可進行部署，并可以采用就近取電的方式為結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11進行供電。優(yōu)選的，該結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11可以是根據(jù)待監(jiān)測建筑物的外觀結(jié)構(gòu)，并按照預(yù)設(shè)的空間部署策略進行部署的。具體的，所描述的空間部署策略主要考慮了建筑物結(jié)構(gòu)的承重區(qū)域、易損區(qū)域以及取電的方便程度等因素。

進一步的，數(shù)據(jù)處理設(shè)備12可以是具有自主計算能力的計算機，能夠接收來自結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)。結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11采集的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)可以采用一跳或者多跳的方式發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備12的匯聚節(jié)點處，由匯聚節(jié)點進行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理設(shè)備12的匯聚節(jié)點比較接收的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)與設(shè)定閾值，在所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，認為該結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)所屬的位置存在不安全隱患，從而向巡視設(shè)備13發(fā)送前往該位置的巡視指令。其中，該閾值可以通過實驗或查詢資料進行確定?？蛇x的，數(shù)據(jù)處理設(shè)備12的匯聚節(jié)點向巡視設(shè)備13發(fā)送的前往該位置的巡視指令可以包括前往該位置的巡視路線，其中，該巡視路線可以根據(jù)巡視設(shè)備13的起始位置以及目標位置進行規(guī)劃?？蛇x的，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備12還用于在所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，發(fā)出報警信號。從而對工作人員進行提醒。

可選的，數(shù)據(jù)處理設(shè)備12還可以根據(jù)結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11采集的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，確定所述待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的損壞程度。具體的，數(shù)據(jù)處理設(shè)備12可以采用融合算法，融合所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11采集的所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，確定所述待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的損壞程度。所采用的融合算法可以采用d-s判據(jù)算法、模糊算法等。需要說明的是，具體如何采用融合算法融合多種傳感器的檢測值來得到所需的數(shù)據(jù)，可以采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。在此不再贅述。

更進一步的，所述巡視設(shè)備13可以是包括具有圖像采集功能的機器人或具有圖像采集功能的無人機。巡視設(shè)備13依據(jù)數(shù)據(jù)處理設(shè)備12規(guī)劃的路線，前往結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超出閾值的位置，采集該位置的圖像信息，進行拍照或攝像。之后可以將采集的圖像信息發(fā)送至車站指揮中心，由工作人員根據(jù)采集的圖像制定維修方案。

綜上，本發(fā)明實施例提供的建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測系統(tǒng)，通過結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11長期采集待監(jiān)測建筑物的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，在結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，使巡視設(shè)備13前往預(yù)設(shè)位置并對預(yù)設(shè)位置進行圖像的采集，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)通過人工定期地來對建筑物的結(jié)構(gòu)進行安全檢測所造成的實時性較差，部分區(qū)域高空作業(yè)難，檢測內(nèi)容不夠全面等問題；解決了定期人工安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力以及檢測人員安全性難以保障等問題；進而可以及時發(fā)現(xiàn)建筑物的問題，將安全隱患扼殺在搖籃中。

另一方面，如圖2所示，本發(fā)明實施例還提供了一種建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測方法，該方法可以采用上述實施例所述的建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：

s1：接收結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11采集的待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)；

s2：在所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，向巡視設(shè)備13發(fā)送前往所述預(yù)設(shè)位置的巡視指令，以使巡視設(shè)備13根據(jù)所述巡視指令，前往所述預(yù)設(shè)位置并對所述預(yù)設(shè)位置進行圖像的采集。

具體的，該方法可以以上述系統(tǒng)實施例中的數(shù)據(jù)處理裝置為執(zhí)行主體，數(shù)據(jù)處理設(shè)備12接收結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11采集的待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)；數(shù)據(jù)處理設(shè)備12在所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，向巡視設(shè)備13發(fā)送前往所述預(yù)設(shè)位置的巡視指令，以使巡視設(shè)備13根據(jù)所述巡視指令，前往所述預(yù)設(shè)位置并對所述預(yù)設(shè)位置進行圖像的采集。

本發(fā)明實施例提供的建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測方法，通過結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11長期采集待監(jiān)測建筑物的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，在結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)超過設(shè)定閾值時，使巡視設(shè)備13前往預(yù)設(shè)位置并對預(yù)設(shè)位置進行圖像的采集，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)通過人工定期地來對建筑物的結(jié)構(gòu)進行安全檢測，所造成的實時性較差，部分區(qū)域高空作業(yè)難，檢測內(nèi)容不夠全面等問題；解決了定期人工安全檢測的工作量大，需要消耗大量的人力物力以及檢測人員安全性難以保障等問題；進而可以及時發(fā)現(xiàn)建筑物的問題，將安全隱患扼殺在搖籃中。

優(yōu)選的，本發(fā)明實施例提供的方法還包括：

根據(jù)所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，確定所述待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的損壞程度。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，確定所述待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的損壞程度，具體包括：

采用融合算法，融合所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11采集的所述結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，確定所述待監(jiān)測建筑物的預(yù)設(shè)位置的損壞程度。

優(yōu)選的，本發(fā)明實施例提供的方法還包括：

根據(jù)所述待監(jiān)測建筑物的外觀結(jié)構(gòu)，并按照預(yù)設(shè)的空間部署策略部署所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11。

優(yōu)選的，所述按照預(yù)設(shè)的空間部署策略部署所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11具體包括：

根據(jù)所述待監(jiān)測建筑物的承重區(qū)域、易損區(qū)域以及取電方便程度部署所述結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測設(shè)備11。

對于與系統(tǒng)對應(yīng)的建筑物結(jié)構(gòu)安全的監(jiān)測方法實施例而言，由于其與系統(tǒng)實施例基本相似，達到的技術(shù)效果也與系統(tǒng)實施例起到的效果相同，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見系統(tǒng)實施例的部分說明即可。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明的說明書中，說明了大量具體細節(jié)。然而能夠理解的是，本發(fā)明的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對本說明書的理解。類似地，應(yīng)當理解，為了精簡本發(fā)明公開并幫助理解各個發(fā)明方面中的一個或多個，在上面對本發(fā)明的示例性實施例的描述中，本發(fā)明的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本發(fā)明要求比在每個權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此，遵循具體實施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實施方式，其中每個權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨實施例。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。本發(fā)明并不局限于任何單一的方面，也不局限于任何單一的實施例，也不局限于這些方面和/或?qū)嵤├娜我饨M合和/或置換。而且，可以單獨使用本發(fā)明的每個方面和/或?qū)嵤├蛘吲c一個或更多其他方面和/或其實施例結(jié)合使用。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當中。