管桁架屋盖结构监测系统、方法、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及建筑结构变形监测，尤其涉及一种管桁架屋盖结构监测系统、方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、为保证钢结构最终完成时的形状满足建筑设计的要求，确保施工顺利进行，提高结构安全可靠性，延长建筑物的使用寿命。通过在施工阶段对钢结构的关键部位(钢结构的平面位移、钢结构竖向变形以及重要杆件的应力应变等)进行监控，对结构损伤进行预警。通过施工仿真分析，建立施工全过程的结构模型，以明确结构的变形趋势和变形具体量值，为施工预设调整值进行变形控制提供合理依据，优化设计方法，改善施工工艺，提高工程建设水平、节约投资、缩短工期，确保质量。

2、传统的屋架施工监测方法由于限制了监测时间，并且存在空间限制，所以存在较大局限性和滞后性。首先，监测内容不全面。传统的屋架施工监测通常只能监测到部分结构的质量状况，难以全面描述结构的整体状态，从而对结构整体状况的评价有一定的局限性。其次，监测预警不及时。传统的屋架施工监测方法通常需要在施工完成后才能进行，监测结果的反馈周期较长，不能及时发现施工中存在的问题，会增加后续处理难度和成本。然后，分析结果主观性强。传统的屋架施工监测方法通常要求施工人员进行主观判断，存在一定的个体差异和主观性，影响评价结果的客观性和准确性。最后，人力成本高。传统的屋架施工监测要求专业的施工监理人员进行现场观测和监测，需要投入大量的人力成本和时间成本，增加了监督成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决背景技术中的至少一个技术问题，提供一种管桁架屋盖结构监测系统、方法、电子设备及存储介质。

2、为实现上述目的，本发明提供一种管桁架屋盖结构监测系统，包括：布设于管桁架屋盖上的数据采集与传输设备以及数据管理与应用平台；

3、所述数据采集与传输设备包括布设在管桁架屋盖上的应力应变监测模块和视觉监测模块；

4、所述应力应变监测模块监测管桁架屋盖的结构的应力应变，并将应力应变数据传输给所述数据管理与应用平台；

5、所述视觉监测模块监测管桁架屋盖的结构的位移变化，并将位移变化数据传输给所述数据管理与应用平台；

6、所述数据管理与应用平台接收应力应变监测模块和视觉监测模块传输的应力应变数据和位移变化数据，对应力应变数据和位移变化数据进行分析判断，若应力应变数据和位移变化数据无异常，则将应力应变数据和位移变化数据实时正常展示；若应力应变数据和/或位移变化数据异常，则将应力应变数据和位移变化数据异常展示，并根据应力应变数据确定异常位置。

7、根据本发明的一个方面，所述应力应变监测模块包括：多个振弦式应变传感器和智能无线数据采集终端；

8、各所述振弦式应变传感器设置在管桁架屋盖的各横纵杆连接处，监测各横纵杆连接处的应力应变；

9、所述智能无线数据采集终端与各所述振弦式应变传感器电连接，接收各所述振弦式应变传感器传输的应力应变数据，并将应力应变数据传输给所述数据管理与应用平台。

10、根据本发明的一个方面，所述视觉监测模块包括：多个智能测量摄像机和智能控制箱；

11、各所述智能测量摄像机面向管桁架屋盖的各横纵杆连接处设置的位移靶点，监测各横纵杆连接处的位移变化；

12、所述智能控制箱与各所述智能测量摄像机电连接，接收各所述智能测量摄像机传输的位移变化数据，并将位移变化数据传输给所述数据管理与应用平台。

13、根据本发明的一个方面，所述数据管理与应用平台包括：屏显模块和监测分析模块；

14、所述屏显模块与所述监测分析模块电连接，接收所述监测分析模块传输的数据，并对数据进行正常展示或者异常预警展示；

15、所述监测分析模块接收应力应变数据和位移变化数据，将应力应变数据和位移变化数据与预设阈值进行比较，若应力应变数据和位移变化数据在阈值范围以内，则将应力应变数据和位移变化数据直接发送给所述屏显模块进行正常展示；若存在处于阈值范围外的应力应变数据和位移变化数据，则先将处于阈值范围外的应力应变数据和位移变化数据进行异常标记，然后将异常标记后的应力应变数据和位移变化数据连同处于阈值范围内的应力应变数据和位移变化数据发送给所述屏显模块，所述屏显模块对处于阈值范围内的应力应变数据和位移变化数据进行正常展示，对异常标记后的应力应变数据和位移变化数据进行突出展示，并将异常数据发送至移动终端。

16、根据本发明的一个方面，所述监测分析模块将处于阈值范围外的应力应变数据和位移变化数据进行异常标记后，根据异常标记的应力应变数据确定对应的振弦式应变传感器所在的管桁架屋盖的位置；

17、或者，根据异常标记的位移变化数据确定对应的位移靶点对应的管桁架屋盖的位置。

18、为实现上述目的，本发明还提供一种管桁架屋盖结构监测方法，包括：

19、将包括应力应变监测模块和视觉监测模块的数据采集与传输设备布设在管桁架屋盖上；

20、通过应力应变监测模块监测管桁架屋盖的结构的应力应变，并将应力应变数据传输给所述数据管理与应用平台；

21、通过视觉监测模块监测管桁架屋盖的结构的位移变化，并将位移变化数据传输给所述数据管理与应用平台；

22、所述数据管理与应用平台接收应力应变监测模块和视觉监测模块传输的应力应变数据和位移变化数据，对应力应变数据和位移变化数据进行分析判断，若应力应变数据和位移变化数据无异常，则将应力应变数据和位移变化数据实时正常展示；若应力应变数据和/或位移变化数据异常，则将应力应变数据和位移变化数据异常展示，并根据应力应变数据确定异常位置。

23、为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的管桁架屋盖结构监测方法。

24、为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的管桁架屋盖结构监测方法。

25、根据本发明的方案，本发明能够取得以下技术效果：

26、提高监测精度：采用高精度传感器、机器视觉等技术，对监测对象(管桁架屋盖)进行全方位、准确的监测，提高监测数据的精度。

27、实现实时监测：使用实时监测的方案，可以及时地获取监测数据并进行处理，对事态的变化作出快速的反应和决策。

28、提高监测覆盖率：使用多种监测手段(即应力应变监测和视觉监测)，可以实现对管桁架屋盖的多方面多角度监测，提高监测覆盖面。

29、提高监测效率：通过自动实时监测的方案，可以大幅减少监测的人力成本及监测周期，提高监测效率。

30、提高监测服务水平：通过智慧监测和显示，可以提高监测数据的可视化、可交互性、可共享性，进一步提高监测服务的质量和效率。

技术特征：

1.管桁架屋盖结构监测系统，其特征在于，包括：布设于管桁架屋盖上的数据采集与传输设备(1)以及数据管理与应用平台(2)；

2.根据权利要求1所述的管桁架屋盖结构监测系统，其特征在于，所述应力应变监测模块包括：多个振弦式应变传感器(3)和智能无线数据采集终端(4)；

3.根据权利要求2所述的管桁架屋盖结构监测系统，其特征在于，所述视觉监测模块包括：多个智能测量摄像机(5)和智能控制箱(6)；

4.根据权利要求3所述的管桁架屋盖结构监测系统，其特征在于，所述数据管理与应用平台(2)包括：屏显模块(7)和监测分析模块(8)；

5.根据权利要求4所述的管桁架屋盖结构监测系统，其特征在于，所述监测分析模块(8)将处于阈值范围外的应力应变数据和位移变化数据进行异常标记后，根据异常标记的应力应变数据确定对应的振弦式应变传感器(3)所在的管桁架屋盖的位置；

6.管桁架屋盖结构监测方法，其特征在于，包括：

7.电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求6所述的管桁架屋盖结构监测方法。

8.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6所述的管桁架屋盖结构监测方法。

技术总结本发明涉及建筑结构变形监测技术领域，提供一种管桁架屋盖结构监测系统、方法、电子设备及存储介质，其中系统包括：应力应变监测模块和视觉监测模块；应力应变监测模块监测管桁架屋盖的结构的应力应变，并将应力应变数据传输给数据管理与应用平台；视觉监测模块监测管桁架屋盖的结构的位移变化，并将位移变化数据传输给所述数据管理与应用平台；数据管理与应用平台对应力应变数据和位移变化数据进行分析判断，数据无异常时，则将数据实时正常展示；数据异常时，则将异常数据异常展示，并根据应力应变数据确定异常位置。本发明实际操作简便且监测精度和实效性高，能有效解决管桁架钢结构屋盖的施工和运维监测问题。技术研发人员：毛云飞,常付帅,马天朋,李俊梓,郑卫强,王辰龙,马亮亮,胡延展,王宏受保护的技术使用者：中铁建设集团西安工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27