本發(fā)明創(chuàng)造涉及建筑安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種有效的建筑安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著無(wú)線傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越發(fā)的廣泛，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其具有布線成本低，監(jiān)測(cè)精度高、容錯(cuò)性好，而且能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控的特點(diǎn)，在故障診斷與安全監(jiān)測(cè)等方面有突出優(yōu)點(diǎn)。隨著建筑安全事故的頻發(fā)，如何對(duì)建筑的安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)和有效的監(jiān)測(cè)，從而避免由于結(jié)構(gòu)損傷、火災(zāi)或室內(nèi)環(huán)境變化引起的建筑安全事故，已經(jīng)越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注，本發(fā)明通過(guò)建立一種有效的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的建筑安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)把各類環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器連接成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)建筑環(huán)境參數(shù)的采集、傳輸和處理，并得出監(jiān)測(cè)結(jié)果，有效的提升了建筑安全監(jiān)測(cè)的效率與精度，對(duì)于建筑安全監(jiān)測(cè)有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種有效的建筑安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明創(chuàng)造的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種有效的建筑安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器采集模塊、無(wú)線傳輸模塊、安全監(jiān)控中心和預(yù)警模塊，所述傳感器采集模塊用于采集建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)和建筑室內(nèi)環(huán)境的相關(guān)參數(shù)并將采集得到的參數(shù)通過(guò)無(wú)線傳輸模塊傳輸?shù)桨踩O(jiān)控中心，所述安全監(jiān)控中心用于對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并在各參數(shù)值超出安全閾值時(shí)另預(yù)警模塊進(jìn)行報(bào)警。

本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果：提出一種有效的建筑安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在建筑物的不同位置處安放各類傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的有效采集和傳輸，并通過(guò)對(duì)采集得到的參數(shù)值進(jìn)行處理和分析，得出建筑物的監(jiān)測(cè)結(jié)果，有效的提升了建筑安全監(jiān)測(cè)的效率與精度。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：

傳感器采集模塊1；無(wú)線傳輸模塊2；安全監(jiān)控中心3；預(yù)警模塊4；顯示模塊5。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例的一種有效的建筑安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括傳感器采集模塊1、無(wú)線傳輸模塊2、安全監(jiān)控中心3和預(yù)警模塊4，所述傳感器采集模塊1用于采集建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)和建筑室內(nèi)環(huán)境的相關(guān)參數(shù)并將采集得到的參數(shù)通過(guò)無(wú)線傳輸模塊2傳輸?shù)桨踩O(jiān)控中心3，所述安全監(jiān)控中心3用于對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并在各參數(shù)值超出安全閾值時(shí)另預(yù)警模塊4進(jìn)行報(bào)警。

優(yōu)選地，所述建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)包括建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)變和建筑結(jié)構(gòu)的豎向位移，所述建筑室內(nèi)相關(guān)參數(shù)包括室內(nèi)溫度、室內(nèi)粉塵顆粒濃度和煙霧顆粒濃度。

優(yōu)選地，所述傳感器采集模塊1由傳感器節(jié)點(diǎn)組成，用于采集建筑結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境的相關(guān)參數(shù)。

優(yōu)選地，所述傳感器采集模塊1的傳感器節(jié)點(diǎn)均采用防水封裝。

優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括顯示模塊5，所述顯示模塊5用于實(shí)時(shí)顯示采集得到的數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。

本優(yōu)選實(shí)施例提出一種有效的建筑安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在建筑物的不同位置處安放各類傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的有效采集和傳輸，并通過(guò)對(duì)采集得到的參數(shù)值進(jìn)行處理和分析，得出建筑物的監(jiān)測(cè)結(jié)果，有效的提升了建筑安全監(jiān)測(cè)的效率與精度。

優(yōu)選地，所述無(wú)線傳輸模塊2采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)的傳輸，其采用一種改進(jìn)的節(jié)能算法求解網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路由路徑，具體包括：

(1)在傳感器節(jié)點(diǎn)中，螞蟻k從傳感器節(jié)點(diǎn)i轉(zhuǎn)移到傳感器節(jié)點(diǎn)j的概率為：

式中，jk(i)＝(1,2,…,n)表示螞蟻k的能選擇的下一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的集合，τij(t)是傳感器節(jié)點(diǎn)i到傳感器節(jié)點(diǎn)j之間路徑lij的信息素強(qiáng)度；

(2)定義反應(yīng)傳感器節(jié)點(diǎn)自身狀態(tài)的參量值，將傳感器節(jié)點(diǎn)的參量值代入路徑lij的信息素的計(jì)算，具體為：

a.定義傳感器節(jié)點(diǎn)k的參量值為μk(t)，則參量值μk(t)的計(jì)算公式為：

式中，dkl為傳感器節(jié)點(diǎn)k與臨近傳感器節(jié)點(diǎn)l的路徑長(zhǎng)度，sk為傳感器節(jié)點(diǎn)k處理數(shù)據(jù)的能力，nk為傳感器節(jié)點(diǎn)k的剩余能量值，nk為傳感器節(jié)點(diǎn)k的最初能量值，τ和δ為對(duì)應(yīng)參數(shù)的權(quán)重；

b.當(dāng)螞蟻k走完一步后，前進(jìn)路徑lij的信息素為：

式中，δ為路徑上信息素的蒸發(fā)因子且δ∈[0,1]，τij(t+1)為螞蟻?zhàn)哌^(guò)后路徑lij的信息素，τij(t)為螞蟻?zhàn)哌^(guò)前路徑lij的信息素，τ0為路徑上信息素的初始值，μj(t)為t時(shí)刻傳感器節(jié)點(diǎn)j的參量值，μi(t)為t時(shí)刻時(shí)傳感器節(jié)點(diǎn)i的參量值，α1和α2分別為傳感器節(jié)點(diǎn)j和傳感器節(jié)點(diǎn)i參量值的權(quán)重；

c.當(dāng)螞蟻k到達(dá)目的地后，返回的全局信息素為：

式中，δτij^k(t)為第k只螞蟻在t時(shí)刻留在路徑lij的信息素，dk為第k只螞蟻在本次迭代中所走過(guò)路徑的長(zhǎng)度，τij(t)為時(shí)刻t時(shí)路徑lij的信息素，τij(t+δt)為更新后路徑lij的信息素，δ為信息素?fù)]發(fā)系數(shù)且ρ∈[0,1]，δτij(t)表示路徑lij上的信息素濃度增量，m為是經(jīng)過(guò)路徑的螞蟻的數(shù)量，ul(t)為t時(shí)刻傳感器節(jié)點(diǎn)l的參量值，h為最優(yōu)路徑中傳感器節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，q為一個(gè)常量。

本優(yōu)選實(shí)施例綜合考慮傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離、處理數(shù)據(jù)的能力和傳感器節(jié)點(diǎn)的剩余能耗值進(jìn)行傳感器節(jié)點(diǎn)參量值進(jìn)行計(jì)算，較為全面的反應(yīng)了傳感器節(jié)點(diǎn)自身的狀態(tài)；通過(guò)改進(jìn)蟻群算法中局部信息素和全局信息素的更新規(guī)則，在算法中增加了傳感器節(jié)點(diǎn)參量值的計(jì)算，即在信息素的更新過(guò)程中考慮到了傳感器節(jié)點(diǎn)的自身的變化情況引起的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化的情況，增加了各路徑被選擇的機(jī)會(huì)，有效的減少搜索路徑的盲目性，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。