基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及文物監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接一信號處理模塊，信號處理模塊連接一無線信號發(fā)射裝置；還包括一監(jiān)控終端，監(jiān)控終端包括一微型處理器系統(tǒng)，微型處理器系統(tǒng)連接一與無線信號發(fā)射裝置相匹配的無線信號接收裝置。本發(fā)明對塔類古建筑傾斜位移狀況，以及影響古塔結(jié)構(gòu)健康狀況的振動(dòng)、地震、風(fēng)力、地基沉降等因素的實(shí)時(shí)、智能監(jiān)測，通過監(jiān)控終端進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別和預(yù)警。
【專利說明】
基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及文物監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于地基的不均勻沉降、地基承載能力的不足，地下水位的差異變化、邊坡松弛及滑坡蠕動(dòng)、偏心受壓導(dǎo)致惡性循環(huán)，以及地震影響等原因，我國現(xiàn)存古塔普遍存在傾斜問題，從而使古塔面臨著結(jié)構(gòu)健康風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]對于古塔結(jié)構(gòu)健康的監(jiān)測，目前的常用做法是利用全站型電子測距儀等儀器人工定期測量其距離、角度和高程來獲取被測目標(biāo)點(diǎn)在不同時(shí)段的變形數(shù)據(jù)。這種做法精度較高，但文物保護(hù)管理機(jī)構(gòu)需要委托第三方機(jī)構(gòu)來實(shí)施測量工作，測量的結(jié)果則需要在測量結(jié)束后再利用相關(guān)軟件分析計(jì)算來得出。因而不能滿足文物保護(hù)管理機(jī)構(gòu)及時(shí)掌握文物的傾斜位移變化狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)文物面臨的風(fēng)險(xiǎn)，并采取措施防止風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生造成文物損害的要求。對于地震、風(fēng)力等因素對古塔變形的影響則往往不做監(jiān)測，因此難以全面發(fā)現(xiàn)造成古塔結(jié)構(gòu)健康的原因，不利于對遺產(chǎn)的保護(hù)工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)以解決上述至少一個(gè)問題。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接一信號處理模塊，所述信號處理模塊連接一無線信號發(fā)射裝置；
[0007]還包括一監(jiān)控終端，所述監(jiān)控終端包括一微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)連接一與所述無線信號發(fā)射裝置相匹配的無線信號接收裝置。
[0008]本發(fā)明對塔類古建筑傾斜位移狀況，以及影響古塔結(jié)構(gòu)健康狀況的振動(dòng)、地震、風(fēng)力、地基沉降等因素的實(shí)時(shí)、智能監(jiān)測，通過監(jiān)控終端進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別和預(yù)警。
[0009]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用智能傳感器對影響古塔結(jié)構(gòu)健康安全的傾斜、沉降、振動(dòng)、地震、風(fēng)力等因素進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測。
[0010]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括至少一個(gè)攝像頭、至少一個(gè)振動(dòng)傳感器、至少一個(gè)風(fēng)速傳感器，所述攝像頭、所述振動(dòng)傳感器、所述風(fēng)速傳感器均連接所述信號處理模塊。
[0011]優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用的智能傳感器包括:基于近景攝影測量原理的圖像識別傾斜傳感器、靜力水準(zhǔn)儀、三軸三向加速度傳感器、風(fēng)速計(jì)、風(fēng)壓傳感器，以及其它應(yīng)用于古塔結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的智能傳感器。
[0012]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過無線信號將采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鑫⑿吞幚砥飨到y(tǒng)內(nèi)。
[0013]所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括古塔傾斜位移、傾斜角度數(shù)據(jù)，塔體振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率數(shù)據(jù)，地基沉降數(shù)據(jù)，風(fēng)力風(fēng)向數(shù)據(jù)。
[0014]所述微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一數(shù)據(jù)展示模塊，所述數(shù)據(jù)展示模塊通過分析計(jì)算所述監(jiān)測數(shù)據(jù)，在通過對相等時(shí)間段獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，將所述相等時(shí)間段稱為周期，將所述相等時(shí)間段獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算稱為周期計(jì)算，得出所述監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化趨勢，同時(shí)根據(jù)周期計(jì)算后的數(shù)據(jù)形成一監(jiān)測數(shù)據(jù)值的變化趨勢圖、一監(jiān)測數(shù)據(jù)的周期最大值變化趨勢圖、一監(jiān)測數(shù)據(jù)的周期最小值變化趨勢圖監(jiān)、一測數(shù)據(jù)的周期平均值變化趨勢圖。以方便通過時(shí)間段、周期查詢變化趨勢。
[0015]所述數(shù)據(jù)展示模塊計(jì)算出在監(jiān)測周期內(nèi)所述傾斜角度數(shù)據(jù)的最大值、最小值、平均值；
[0016]通過至少兩個(gè)監(jiān)測周期所得出的所述傾斜角度數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)展示模塊自動(dòng)生成傾斜監(jiān)測值的變化趨勢圖，以及相對監(jiān)測周期內(nèi)的最大值、最小值、平均值變化趨勢圖；并能夠按照周期查詢傾斜角度的變化趨勢。同樣的古塔傾斜位移、傾斜角度數(shù)據(jù)，塔體振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率數(shù)據(jù)，地基沉降數(shù)據(jù)，風(fēng)力風(fēng)向數(shù)據(jù)都可通過數(shù)據(jù)展示模塊形成變化趨勢圖。
[0017]所述微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊，通過所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)第一次對古塔的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測時(shí)記錄下其初始監(jiān)測數(shù)據(jù)α ;
[0018]根據(jù)古塔的結(jié)構(gòu)狀況建立古塔結(jié)構(gòu)健康安全模型，確定其所監(jiān)測因素對于結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值β，并據(jù)此在所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊中設(shè)定預(yù)警閾值；
[0019]當(dāng)所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)至微型處理器系統(tǒng)后，通過所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊計(jì)算該監(jiān)測數(shù)據(jù)與初始監(jiān)測數(shù)據(jù)α之間的差，得到相對差值Δα，并生成古塔在既定監(jiān)測頻率下固定時(shí)間段t內(nèi)的變化幅度統(tǒng)計(jì)圖；
[0020]同時(shí)，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊將獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到或超過預(yù)警閾值時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。古塔結(jié)構(gòu)健康安全模型用于計(jì)算確定其所監(jiān)測因素對于古塔結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值，即用于計(jì)算預(yù)警閾值。
[0021]所述預(yù)警閾值包括傾斜預(yù)警閾值、沉降預(yù)警閾值、風(fēng)荷載預(yù)警閾值、振動(dòng)預(yù)警閾值，以及其他相關(guān)因素的預(yù)警閾值。
[0022]為了能夠基于監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對古塔面臨風(fēng)險(xiǎn)的識別，在所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)第一次對古塔的傾斜狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測時(shí)記錄下其初始傾斜角度值α及傾斜方向，沉降初始值γ ;
[0023]根據(jù)古塔的結(jié)構(gòu)狀況建立古塔結(jié)構(gòu)健康安全模型，確定其傾斜位移對于結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值β，沉降對結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值λ、古塔能夠承受的最低限度的地震等級μ，風(fēng)荷載Ω，并據(jù)此在所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊中設(shè)定傾斜預(yù)警閾值、沉降預(yù)警閾值、風(fēng)荷載預(yù)警閾值，以及振動(dòng)及其他相關(guān)因素的預(yù)警閾值；
[0024]所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊將個(gè)監(jiān)測要素每次獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到或超過預(yù)警閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。
[0025]進(jìn)一步的，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊能夠計(jì)算古塔傾斜、沉降、振動(dòng)、風(fēng)荷載監(jiān)測值的正態(tài)分布狀況，實(shí)現(xiàn)基于正態(tài)分布的異常預(yù)警；
[0026]進(jìn)一步的，每次傾斜、沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋至微型處理器系統(tǒng)后，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)計(jì)算該監(jiān)測數(shù)據(jù)與初始監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的差，得到相對位移值Αα、△ γ，并生成古塔在既定監(jiān)測頻率下固定時(shí)間段t內(nèi)的變化幅度統(tǒng)計(jì)圖；并在變化幅度驟然變大時(shí)對監(jiān)測要素的突變進(jìn)行預(yù)警。
[0027]所述監(jiān)測數(shù)據(jù)大于或等于所述預(yù)警閾值時(shí)持續(xù)預(yù)警。
[0028]所述監(jiān)測數(shù)據(jù)小于所述預(yù)警閾值時(shí)，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)判定古塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)消除，并自動(dòng)解除預(yù)警。
[0029]所述微型處理器系統(tǒng)連接一顯示器。通過顯示器發(fā)出預(yù)警信息。
[0030]所述微型處理器系統(tǒng)連接一發(fā)聲裝置。通過發(fā)聲裝置發(fā)出預(yù)警信息。
[0031]所述微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一數(shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊能夠?qū)⒂绊懝潘A斜位移的監(jiān)測要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)與古塔傾斜監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，進(jìn)而判斷導(dǎo)致古塔傾斜的原因。具體而目:
[0032]所述數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于風(fēng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)，計(jì)算古塔遭受的風(fēng)荷載，并分析以及其與古塔傾斜狀況的關(guān)系；
[0033]所述數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于地基沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析地基沉降與古塔傾斜狀況的關(guān)系;
[0034]所述數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于振動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析振動(dòng)與古塔傾斜狀況的關(guān)系。
[0035]所述數(shù)據(jù)分析模塊中，基于古塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素來確定古塔結(jié)構(gòu)健康的量化指標(biāo)，所述量化指標(biāo)包括建筑荷載、物理力學(xué)性能指標(biāo)、殘損點(diǎn)評定界限，同時(shí)在所述量化指標(biāo)的基礎(chǔ)上建立了磚石古塔、木塔、磚木混合結(jié)構(gòu)古塔的健康安全模型。用于從古塔本體因素和環(huán)境因素作用下分析古塔的保存狀態(tài)，以及各個(gè)因素在古塔傾斜中的作用機(jī)制。
[0036]作為一種方案，本發(fā)明對古塔風(fēng)險(xiǎn)基于監(jiān)測數(shù)據(jù)正態(tài)分布狀況的預(yù)警步驟如下:
[0037]步驟I，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按照設(shè)定的監(jiān)測頻率，每隔固定時(shí)間段t獲得各監(jiān)測要素的最新監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0038]步驟2，基于對監(jiān)測數(shù)據(jù)的正態(tài)分布運(yùn)算，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)是否在該項(xiàng)監(jiān)測要素的正態(tài)分布范圍內(nèi)，如果未超出該范圍，則自動(dòng)返回步驟繼續(xù)對新監(jiān)測數(shù)據(jù)做正態(tài)計(jì)算；
[0039]步驟3，監(jiān)測數(shù)據(jù)在該項(xiàng)監(jiān)測要素正態(tài)分布范圍之外，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)警，并發(fā)布具體預(yù)警信息；
[0040]步驟4，遺產(chǎn)管理人員根據(jù)預(yù)警信息提示進(jìn)行預(yù)警處理，并可以選擇是否手動(dòng)關(guān)閉預(yù)警；
[0041]步驟5，如果與遺產(chǎn)管理人員不關(guān)閉預(yù)警，則風(fēng)險(xiǎn)管理模塊繼續(xù)預(yù)警；
[0042]步驟6，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警塊自動(dòng)對最新監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布計(jì)算，并判斷其是否在正態(tài)分布范圍之外，如果不在正態(tài)分布范圍內(nèi)，則保持預(yù)警，否則激活步驟7;
[0043]步驟7，如果遺產(chǎn)管理人員選擇手動(dòng)關(guān)閉預(yù)警，或者最新監(jiān)測數(shù)據(jù)在正態(tài)分布范圍內(nèi)，則預(yù)警結(jié)束。
[0044]作為另一種方案，本發(fā)明對古塔風(fēng)險(xiǎn)基于監(jiān)測數(shù)據(jù)變動(dòng)幅度狀況的預(yù)警步驟如下:
[0045]步驟I，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)獲得的監(jiān)測要素最新監(jiān)測數(shù)據(jù)和初始監(jiān)測值，計(jì)算該項(xiàng)監(jiān)測要素的變化幅度，并將之與歷史變動(dòng)幅度比較；
[0046]步驟2，基于突變定義，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)基于步驟I判斷該監(jiān)測要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)是否發(fā)生了突變，如果未發(fā)生突變則自動(dòng)返回步驟I，若發(fā)生生突變則激活步驟3;
[0047]步驟3，發(fā)生突變，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)警，并發(fā)送相關(guān)信息至管理人員；
[0048]步驟4，管理人員對預(yù)警進(jìn)行處理，并決定是否手動(dòng)關(guān)閉預(yù)警；
[0049]步驟5，如果選擇繼續(xù)預(yù)警，則系統(tǒng)保持預(yù)警；
[0050]步驟6，在繼續(xù)預(yù)警的同時(shí)，微型處理器系統(tǒng)將自動(dòng)判斷最新監(jiān)測數(shù)據(jù)是否發(fā)生突變來決定是否保持預(yù)警，如果新的監(jiān)測數(shù)據(jù)依然保持突變狀態(tài)，則持續(xù)預(yù)警，若最新監(jiān)測數(shù)據(jù)未發(fā)生突變則激活步驟7;
[0051 ]步驟7，突變預(yù)警結(jié)束，系統(tǒng)自動(dòng)返回步驟I。
[0052]基于監(jiān)測數(shù)據(jù)正態(tài)分布和變化幅度突變的預(yù)警是為了對古塔本體傾斜、沉降、及振動(dòng)的異常情況進(jìn)行監(jiān)測。
[0053]作為另一種方案，為了避免古塔健康遭受威脅，本發(fā)明基于結(jié)構(gòu)安全模型和預(yù)警閾值設(shè)定的古塔風(fēng)險(xiǎn)識別和預(yù)警步驟如下:
[0054]步驟I，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按照設(shè)定的監(jiān)測頻率，每隔固定時(shí)間段t獲得各監(jiān)測要素的最新監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0055]步驟2，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)將監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)定的預(yù)警閾值進(jìn)行對比；
[0056]步驟3，監(jiān)測數(shù)據(jù)小于預(yù)警閾值，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊判定古塔結(jié)構(gòu)健康安全未受威脅，不觸發(fā)預(yù)警，系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行步驟I與步驟2;
[0057]步驟4，監(jiān)測數(shù)據(jù)等于或者大于預(yù)警閾值，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)識別對古塔結(jié)構(gòu)健康造成威脅的風(fēng)險(xiǎn)因素，判斷預(yù)警級別；
[0058]步驟5，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊基于步驟4的判斷自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，發(fā)出預(yù)警信息；
[0059]步驟6，遺產(chǎn)管理人員在接收到預(yù)警信息后對預(yù)警事件進(jìn)行處理；
[0060]步驟7，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊繼續(xù)對最新實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值對比，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于或等于預(yù)警閾值時(shí)持續(xù)預(yù)警，并重復(fù)步驟7，否則執(zhí)行步驟8;
[0061]步驟8，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于預(yù)警閾值時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊當(dāng)自動(dòng)判定古塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)消除，并自動(dòng)解除預(yù)警。
[0062]在所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊中，根據(jù)古塔的實(shí)際結(jié)構(gòu)狀況設(shè)立至少一級預(yù)警閾值，以上風(fēng)險(xiǎn)識別步驟依然適用于風(fēng)險(xiǎn)的多級識別、預(yù)警機(jī)制。
【附圖說明】
[0063]圖1為本發(fā)明的部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0065]參照圖1，基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接一信號處理模塊，信號處理模塊連接一無線信號發(fā)射裝置；
[0066]還包括一監(jiān)控終端，監(jiān)控終端包括一微型處理器系統(tǒng)I，微型處理器系統(tǒng)I連接一與無線信號發(fā)射裝置相匹配的無線信號接收裝置。
[0067]本發(fā)明對塔類古建筑傾斜位移狀況，以及影響古塔結(jié)構(gòu)健康狀況的振動(dòng)、地震、風(fēng)力、地基沉降等因素的實(shí)時(shí)、智能監(jiān)測，通過監(jiān)控終端進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別和預(yù)警。
[0068]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用智能傳感器對影響古塔結(jié)構(gòu)健康安全的傾斜、沉降、振動(dòng)、地震、風(fēng)力等因素進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測。
[0069]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括至少一個(gè)攝像頭、至少一個(gè)振動(dòng)傳感器、至少一個(gè)風(fēng)速傳感器，攝像頭、振動(dòng)傳感器、風(fēng)速傳感器均連接信號處理模塊。
[0070]優(yōu)選，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用的智能傳感器包括:基于近景攝影測量原理的圖像識別傾斜傳感器、靜力水準(zhǔn)儀、三軸三向加速度傳感器、風(fēng)速計(jì)、風(fēng)壓傳感器，以及其它應(yīng)用于古塔結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的智能傳感器中的至少一個(gè)。
[0071 ]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過無線信號將采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⑿吞幚砥飨到y(tǒng)內(nèi)。
[0072]監(jiān)測數(shù)據(jù)包括古塔傾斜位移、傾斜角度數(shù)據(jù)，塔體振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率數(shù)據(jù)，地基沉降數(shù)據(jù)，風(fēng)力風(fēng)向數(shù)據(jù)。
[0073]微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一數(shù)據(jù)展示模塊，數(shù)據(jù)展示模塊通過分析計(jì)算監(jiān)測數(shù)據(jù)，在通過對相等時(shí)間段獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，將相等時(shí)間段稱為周期，將相等時(shí)間段獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算稱為周期計(jì)算，得出監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化趨勢，同時(shí)根據(jù)周期計(jì)算后的數(shù)據(jù)形成一監(jiān)測數(shù)據(jù)值的變化趨勢圖、一監(jiān)測數(shù)據(jù)的周期最大值變化趨勢圖、一監(jiān)測數(shù)據(jù)的周期最小值變化趨勢圖監(jiān)、一測數(shù)據(jù)的周期平均值變化趨勢圖。以方便通過時(shí)間段、周期查詢變化趨勢。
[0074]數(shù)據(jù)展示模塊計(jì)算出在監(jiān)測周期內(nèi)傾斜角度數(shù)據(jù)的最大值、最小值、平均值；
[0075]通過至少兩個(gè)監(jiān)測周期所得出的傾斜角度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)展示模塊自動(dòng)生成傾斜監(jiān)測值的變化趨勢圖，以及相對監(jiān)測周期內(nèi)的最大值、最小值、平均值變化趨勢圖；并能夠按照周期查詢傾斜角度的變化趨勢。同樣的古塔傾斜位移、傾斜角度數(shù)據(jù)，塔體振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率數(shù)據(jù)，地基沉降數(shù)據(jù)，風(fēng)力風(fēng)向數(shù)據(jù)都可通過數(shù)據(jù)展示模塊形成變化趨勢圖。
[0076]微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)第一次對古塔的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測時(shí)記錄下其初始監(jiān)測數(shù)據(jù)α ;
[0077]根據(jù)古塔的結(jié)構(gòu)狀況建立古塔結(jié)構(gòu)健康安全模型，確定其所監(jiān)測因素對于結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值β，并據(jù)此在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊中設(shè)定預(yù)警閾值；
[0078]當(dāng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)至微型處理器系統(tǒng)后，通過風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊計(jì)算該監(jiān)測數(shù)據(jù)與初始監(jiān)測數(shù)據(jù)α之間的差，得到相對差值Δα，并生成古塔在既定監(jiān)測頻率下固定時(shí)間段t內(nèi)的變化幅度統(tǒng)計(jì)圖；
[0079]同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊將獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到或超過預(yù)警閾值時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。古塔結(jié)構(gòu)健康安全模型用于計(jì)算確定其所監(jiān)測因素對于古塔結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值，即用于計(jì)算預(yù)警閾值。
[0080]預(yù)警閾值包括傾斜預(yù)警閾值、沉降預(yù)警閾值、風(fēng)荷載預(yù)警閾值、振動(dòng)預(yù)警閾值，以及其他相關(guān)因素的預(yù)警閾值。
[0081]為了能夠基于監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對古塔面臨風(fēng)險(xiǎn)的識別，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)第一次對古塔的傾斜狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測時(shí)記錄下其初始傾斜角度值α及傾斜方向，沉降初始值γ ;
[0082]根據(jù)古塔的結(jié)構(gòu)狀況建立古塔結(jié)構(gòu)健康安全模型，確定其傾斜位移對于結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值β，沉降對結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值λ、古塔能夠承受的最低限度的地震等級μ，風(fēng)荷載Ω，并據(jù)此在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊中設(shè)定傾斜預(yù)警閾值、沉降預(yù)警閾值、風(fēng)荷載預(yù)警閾值，以及振動(dòng)及其他相關(guān)因素的預(yù)警閾值；
[0083]風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊將個(gè)監(jiān)測要素每次獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到或超過預(yù)警閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。
[0084]進(jìn)一步的，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊能夠計(jì)算古塔傾斜、沉降、振動(dòng)、風(fēng)荷載監(jiān)測值的正態(tài)分布狀況，實(shí)現(xiàn)基于正態(tài)分布的異常預(yù)警；
[0085]進(jìn)一步的，每次傾斜、沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋至微型處理器系統(tǒng)后，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)計(jì)算該監(jiān)測數(shù)據(jù)與初始監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的差，得到相對位移值Αα、Δ γ，并生成古塔在既定監(jiān)測頻率下固定時(shí)間段t內(nèi)的變化幅度統(tǒng)計(jì)圖；并在變化幅度驟然變大時(shí)對監(jiān)測要素的突變進(jìn)行預(yù)警。
[0086]監(jiān)測數(shù)據(jù)大于或等于預(yù)警閾值時(shí)持續(xù)預(yù)警。
[0087]監(jiān)測數(shù)據(jù)小于預(yù)警閾值時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)判定古塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)消除，并自動(dòng)解除預(yù)警。
[0088]微型處理器系統(tǒng)連接一顯示器。通過顯示器發(fā)出預(yù)警信息。
[0089]微型處理器系統(tǒng)連接一發(fā)聲裝置。通過發(fā)聲裝置發(fā)出預(yù)警信息。
[0090]微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一數(shù)據(jù)分析模塊，數(shù)據(jù)分析模塊能夠?qū)⒂绊懝潘A斜位移的監(jiān)測要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)與古塔傾斜監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，進(jìn)而判斷導(dǎo)致古塔傾斜的原因。具體而言:
[0091]數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于風(fēng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)，計(jì)算古塔遭受的風(fēng)荷載，并分析以及其與古塔傾斜狀況的關(guān)系；
[0092]數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于地基沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析地基沉降與古塔傾斜狀況的關(guān)系;
[0093]數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于振動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析振動(dòng)與古塔傾斜狀況的關(guān)系。
[0094]數(shù)據(jù)分析模塊中，基于古塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素來確定古塔結(jié)構(gòu)健康的量化指標(biāo)，量化指標(biāo)包括建筑荷載、物理力學(xué)性能指標(biāo)、殘損點(diǎn)評定界限，同時(shí)在量化指標(biāo)的基礎(chǔ)上建立了磚石古塔、木塔、磚木混合結(jié)構(gòu)古塔的健康安全模型。用于從古塔本體因素和環(huán)境因素作用下分析古塔的保存狀態(tài)，以及各個(gè)因素在古塔傾斜中的作用機(jī)制。
[0095]作為一種方案，本發(fā)明對古塔風(fēng)險(xiǎn)基于監(jiān)測數(shù)據(jù)正態(tài)分布狀況的預(yù)警步驟如下:
[0096]步驟I，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按照設(shè)定的監(jiān)測頻率，每隔固定時(shí)間段t獲得各監(jiān)測要素的最新監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0097]步驟2，基于對監(jiān)測數(shù)據(jù)的正態(tài)分布運(yùn)算，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)判斷監(jiān)測數(shù)據(jù)是否在該項(xiàng)監(jiān)測要素的正態(tài)分布范圍內(nèi)，如果未超出該范圍，則自動(dòng)返回步驟繼續(xù)對新監(jiān)測數(shù)據(jù)做正態(tài)計(jì)算；
[0098]步驟3，監(jiān)測數(shù)據(jù)在該項(xiàng)監(jiān)測要素正態(tài)分布范圍之外，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)警，并發(fā)布具體預(yù)警信息；
[0099]步驟4，遺產(chǎn)管理人員根據(jù)預(yù)警信息提示進(jìn)行預(yù)警處理，并可以選擇是否手動(dòng)關(guān)閉預(yù)警；
[0100]步驟5，如果與遺產(chǎn)管理人員不關(guān)閉預(yù)警，則風(fēng)險(xiǎn)管理模塊繼續(xù)預(yù)警；
[0101]步驟6，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警塊自動(dòng)對最新監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布計(jì)算，并判斷其是否在正態(tài)分布范圍之外，如果不在正態(tài)分布范圍內(nèi)，則保持預(yù)警，否則激活步驟7;
[0102]步驟7，如果遺產(chǎn)管理人員選擇手動(dòng)關(guān)閉預(yù)警，或者最新監(jiān)測數(shù)據(jù)在正態(tài)分布范圍內(nèi)，則預(yù)警結(jié)束。
[0103]作為另一種方案，本發(fā)明對古塔風(fēng)險(xiǎn)基于監(jiān)測數(shù)據(jù)變動(dòng)幅度狀況的預(yù)警步驟如下:
[0104]步驟I，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)獲得的監(jiān)測要素最新監(jiān)測數(shù)據(jù)和初始監(jiān)測值，計(jì)算該項(xiàng)監(jiān)測要素的變化幅度，并將之與歷史變動(dòng)幅度比較；
[0105]步驟2，基于突變定義，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)基于步驟I判斷該監(jiān)測要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)是否發(fā)生了突變，如果未發(fā)生突變則自動(dòng)返回步驟I，若發(fā)生生突變則激活步驟3;
[0106]步驟3，發(fā)生突變，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)警，并發(fā)送相關(guān)信息至管理人員；
[0107]步驟4，管理人員對預(yù)警進(jìn)行處理，并決定是否手動(dòng)關(guān)閉預(yù)警；
[0108]步驟5，如果選擇繼續(xù)預(yù)警，則系統(tǒng)保持預(yù)警；
[0109]步驟6，在繼續(xù)預(yù)警的同時(shí)，微型處理器系統(tǒng)將自動(dòng)判斷最新監(jiān)測數(shù)據(jù)是否發(fā)生突變來決定是否保持預(yù)警，如果新的監(jiān)測數(shù)據(jù)依然保持突變狀態(tài)，則持續(xù)預(yù)警，若最新監(jiān)測數(shù)據(jù)未發(fā)生突變則激活步驟7;
[0110]步驟7，突變預(yù)警結(jié)束，系統(tǒng)自動(dòng)返回步驟I。
[0111]基于監(jiān)測數(shù)據(jù)正態(tài)分布和變化幅度突變的預(yù)警是為了對古塔本體傾斜、沉降、及振動(dòng)的異常情況進(jìn)行監(jiān)測。
[0112]作為另一種方案，為了避免古塔健康遭受威脅，本發(fā)明基于結(jié)構(gòu)安全模型和預(yù)警閾值設(shè)定的古塔風(fēng)險(xiǎn)識別和預(yù)警步驟如下:
[0113]步驟I，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按照設(shè)定的監(jiān)測頻率，每隔固定時(shí)間段t獲得各監(jiān)測要素的最新監(jiān)測數(shù)據(jù)；
[0114]步驟2，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)將監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)定的預(yù)警閾值進(jìn)行對比；
[0115]步驟3，監(jiān)測數(shù)據(jù)小于預(yù)警閾值，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊判定古塔結(jié)構(gòu)健康安全未受威脅，不觸發(fā)預(yù)警，系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行步驟I與步驟2;
[0116]步驟4，監(jiān)測數(shù)據(jù)等于或者大于預(yù)警閾值，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)識別對古塔結(jié)構(gòu)健康造成威脅的風(fēng)險(xiǎn)因素，判斷預(yù)警級別；
[0117]步驟5，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊基于步驟4的判斷自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警機(jī)制，發(fā)出預(yù)警信息；
[0118]步驟6，遺產(chǎn)管理人員在接收到預(yù)警信息后對預(yù)警事件進(jìn)行處理；
[0119]步驟7，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊繼續(xù)對最新實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值對比，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)大于或等于預(yù)警閾值時(shí)持續(xù)預(yù)警，并重復(fù)步驟7，否則執(zhí)行步驟8;
[0120]步驟8，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)小于預(yù)警閾值時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊當(dāng)自動(dòng)判定古塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)消除，并自動(dòng)解除預(yù)警。
[0121]在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊中，根據(jù)古塔的實(shí)際結(jié)構(gòu)狀況設(shè)立至少一級預(yù)警閾值，以上風(fēng)險(xiǎn)識別步驟依然適用于風(fēng)險(xiǎn)的多級識別、預(yù)警機(jī)制。
[0122]優(yōu)選，振動(dòng)傳感器為兩個(gè)，兩個(gè)振動(dòng)傳感器包括第一振動(dòng)傳感器、第二振動(dòng)傳感器，設(shè)置在塔體內(nèi)底層的第一振動(dòng)傳感器、設(shè)置在塔體外部的第二振動(dòng)傳感器均連接信號處理模塊。設(shè)置在塔體內(nèi)底層的第一振動(dòng)傳感器可精確檢測到塔體自身振動(dòng)，防止塔體外部受到風(fēng)、雨等其他因素造成的塔體振動(dòng);第二振動(dòng)傳感器用于檢測各個(gè)因素下，檢測到塔體振動(dòng)。
[0123]第二振動(dòng)傳感器外設(shè)有一保護(hù)罩。保護(hù)罩可以防止第二振動(dòng)傳感器檢測的振動(dòng)不是由于風(fēng)、雨等其他因素造成的第二振動(dòng)傳感器自身振動(dòng)，而是由于風(fēng)、雨等其他因素造成的塔體振動(dòng)。
[0124]優(yōu)選，風(fēng)速傳感器為三個(gè)，三個(gè)風(fēng)速傳感器包括第一風(fēng)速傳感器、第二風(fēng)速傳感器、第三風(fēng)速傳感器，設(shè)置在塔體上部的第一風(fēng)速傳感器、設(shè)置在塔體中部的第二風(fēng)速傳感器、設(shè)置在塔體下部的第三風(fēng)速傳感器均連接信號處理模塊。以檢測塔體不同高度處的風(fēng)速，以便精確計(jì)算風(fēng)載荷，同時(shí)若有多個(gè)風(fēng)速傳感器，相鄰兩個(gè)風(fēng)速傳感器的高度差不大于5m ο以便于精確監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0125]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接一信號處理模塊，所述信號處理模塊連接一無線信號發(fā)射裝置； 還包括一監(jiān)控終端，所述監(jiān)控終端包括一微型處理器系統(tǒng)，所述微型處理器系統(tǒng)連接一與所述無線信號發(fā)射裝置相匹配的無線信號接收裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用的智能傳感器包括:基于近景攝影測量原理的圖像識別傾斜傳感器、靜力水準(zhǔn)儀、三軸三向加速度傳感器、風(fēng)速計(jì)、風(fēng)壓傳感器中的至少一個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過無線信號將采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鑫⑿吞幚砥飨到y(tǒng)內(nèi)；所述監(jiān)測數(shù)據(jù)包括古塔傾斜位移、傾斜角度數(shù)據(jù)，塔體振動(dòng)幅度、振動(dòng)頻率數(shù)據(jù)，地基沉降數(shù)據(jù)，風(fēng)力風(fēng)向數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一數(shù)據(jù)展示模塊，所述數(shù)據(jù)展示模塊通過分析計(jì)算所述監(jiān)測數(shù)據(jù)，在通過對相等時(shí)間段獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，將所述相等時(shí)間段稱為周期，將所述相等時(shí)間段獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算稱為周期計(jì)算，得出所述監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化趨勢，同時(shí)根據(jù)周期計(jì)算后的數(shù)據(jù)形成一監(jiān)測數(shù)據(jù)值的變化趨勢圖、一監(jiān)測數(shù)據(jù)的周期最大值變化趨勢圖、一監(jiān)測數(shù)據(jù)的周期最小值變化趨勢圖監(jiān)、一測數(shù)據(jù)的周期平均值變化趨勢圖。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)展示模塊計(jì)算出在監(jiān)測周期內(nèi)所述傾斜角度數(shù)據(jù)的最大值、最小值、平均值； 通過至少兩個(gè)監(jiān)測周期所得出的所述傾斜角度數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)展示模塊自動(dòng)生成傾斜監(jiān)測值的變化趨勢圖，以及相對監(jiān)測周期內(nèi)的最大值、最小值、平均值變化趨勢圖；并能夠按照周期查詢傾斜角度的變化趨勢。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊，通過所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)第一次對古塔的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測時(shí)記錄下其初始監(jiān)測數(shù)據(jù)α; 根據(jù)古塔的結(jié)構(gòu)狀況建立古塔結(jié)構(gòu)健康安全模型，確定所監(jiān)測因素對于結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值β，并據(jù)此在所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊中設(shè)定預(yù)警閾值； 當(dāng)所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)至微型處理器系統(tǒng)后，通過所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊計(jì)算該監(jiān)測數(shù)據(jù)與初始監(jiān)測數(shù)據(jù)α之間的差，得到相對差值Δα，并生成古塔在既定監(jiān)測頻率下固定時(shí)間段t內(nèi)的變化幅度統(tǒng)計(jì)圖； 同時(shí)，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊將獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到或超過預(yù)警閾值時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述預(yù)警閾值包括傾斜預(yù)警閾值、沉降預(yù)警閾值、風(fēng)荷載預(yù)警閾值、振動(dòng)預(yù)警閾值中的至少一個(gè)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)測數(shù)據(jù)大于或等于所述預(yù)警閾值時(shí)持續(xù)預(yù)警，所述監(jiān)測數(shù)據(jù)小于所述預(yù)警閾值時(shí)，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)判定古塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)消除，并自動(dòng)解除預(yù)警。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:為了能夠基于監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對古塔面臨風(fēng)險(xiǎn)的識別，在所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)第一次對古塔的傾斜狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測時(shí)記錄下其初始傾斜角度值α及傾斜方向，沉降初始值γ ; 根據(jù)古塔的結(jié)構(gòu)狀況建立古塔結(jié)構(gòu)健康安全模型，確定其傾斜位移對于結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值β，沉降對結(jié)構(gòu)健康造成威脅的邊界值λ、古塔能夠承受的最低限度的地震等級μ，風(fēng)荷載Ω，并據(jù)此在所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊中設(shè)定傾斜預(yù)警閾值、沉降預(yù)警閾值、風(fēng)荷載預(yù)警閾值，振動(dòng)預(yù)警閾值； 所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊將個(gè)監(jiān)測要素每次獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到或超過預(yù)警閾值時(shí)發(fā)出報(bào)警信息； 所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊能夠計(jì)算古塔傾斜、沉降、振動(dòng)、風(fēng)荷載監(jiān)測值的正態(tài)分布狀況，實(shí)現(xiàn)基于正態(tài)分布的異常預(yù)警； 當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋至微型處理器系統(tǒng)后，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊自動(dòng)計(jì)算該監(jiān)測數(shù)據(jù)與初始監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的差，得到相對位移值Δα、Δ γ，并生成古塔在既定監(jiān)測頻率下固定時(shí)間段t內(nèi)的變化幅度統(tǒng)計(jì)圖，并在變化幅度驟然變大時(shí)對監(jiān)測要素的突變進(jìn)行預(yù)警。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的古塔監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述微型處理器系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有一數(shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊能夠?qū)⒂绊懝潘A斜位移的監(jiān)測要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)與古塔傾斜監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，進(jìn)而判斷導(dǎo)致古塔傾斜的原因； 所述數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于風(fēng)力監(jiān)測數(shù)據(jù)，計(jì)算古塔遭受的風(fēng)荷載，并分析以及其與古塔傾斜狀況的關(guān)系； 所述數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于地基沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析地基沉降與古塔傾斜狀況的關(guān)系; 所述數(shù)據(jù)分析模塊能夠基于振動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析振動(dòng)與古塔傾斜狀況的關(guān)系； 所述數(shù)據(jù)分析模塊中，基于古塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素來確定古塔結(jié)構(gòu)健康的量化指標(biāo)，所述量化指標(biāo)包括建筑荷載、物理力學(xué)性能指標(biāo)、殘損點(diǎn)評定界限，同時(shí)在所述量化指標(biāo)的基礎(chǔ)上建立了磚石古塔、木塔、磚木混合結(jié)構(gòu)古塔的健康安全模型。
【文檔編號】G01D21/02GK106056863SQ201610674029
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月16日 公開號201610674029.7, CN 106056863 A, CN 106056863A, CN 201610674029, CN-A-106056863, CN106056863 A, CN106056863A, CN201610674029, CN201610674029.7
【發(fā)明人】李曉武, 郭偉民, 高鳳, 付煥平, 劉超
【申請人】上海建為歷保工程科技股份有限公司