一种房屋建设用支撑装置的制作方法

本发明属于房屋建设，具体是指一种房屋建设用支撑装置。

背景技术：

1、传统的房屋建设过程中，支撑装置的设计和使用往往依赖于人工经验和简单的机械设备，存在支撑参数调节不及时、监测手段不完善等问题，影响了建筑工程的效率和安全性。此外，传统支撑装置无法根据现场条件自动调整，这限制了其在复杂或变化环境下的应用。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种房屋建设用支撑装置，可以实现智能化控制，能够实时调节支撑参数，提高支撑作业效率；能够对支撑状态监测，及时发现并预防支撑失稳情况；安全性高，通过智能控制和监测装置，确保建筑施工过程中的安全性。

2、本发明提供的一种房屋建设用支撑装置，包括支撑结构、智能控制模块和监测模块；所述智能控制模块和监测模块设于支撑结构上；

3、所述支撑结构包括支撑柱、支撑底座和调节机构；

4、所述智能控制模块包括数据采集模块、数据预处理模块、建设用支撑模型模块和支撑推荐模块；

5、所述数据采集模块，采集环境参数和支撑状态数据，包括压力、角度、位移；

6、所述数据预处理模块，对采集环境参数和支撑状态数据，进行初步分析和处理，筛选出关键信息；

7、所述建设用支撑模型模块，基于数据预处理模块的处理数据，建立支撑效果的预测模型，用于模拟和预测支撑结构在不同条件下的性能；

8、所述支撑推荐模块，根据建设用支撑模型模块输出的结果，为操作人员提供最优的支撑调整建议，包括调整支撑角度、压力；

9、所述监测模块，进行实时监控，并将数据反馈给智能控制模块，确保支撑设施始终在最佳状态下运行。

10、本方案通过智能监测和自动调整功能，显著提高了房屋建设中的结构安全性；智能控制模块和监测模块的自动调整机制减少了人工调整的需求，提高了建设效率；能够根据实时监测数据快速响应，适应各种复杂的建设环境。本方案减少了因结构失效或不当操作造成的额外修正成本和潜在的事故成本。

11、进一步地，所述数据采集模块包括如下内容：

12、环境参数采集，数据采集模块通过传感器采集支撑结构周围的环境参数；环境参数包括温度、湿度、风速；这些环境参数会影响支撑系统的稳定性，传感器布置在支撑结构的周围，以确保可以全面、准确地监测到环境的变化。

13、支撑状态数据采集，数据采集模块通过传感器采集支撑结构的支撑状态数据，支撑状态数据包括支撑柱的压力、角度信息和位移信息；

14、压力传感器用于监测支撑柱所承受的压力，从而了解支撑系统所受力的大小。

15、角度传感器用于检测支撑柱的倾斜角度，以及支撑系统整体的倾斜情况。

16、位移传感器则用于监测支撑柱的上下移动情况，以确定支撑高度的变化。

17、数据传输与处理，采集到的环境参数和支撑状态数据会通过数据传输通道传输数据预处理模块；

18、通过上述步骤，数据采集模块能够实时地获取到支撑结构及其周围环境的关键信息，为智能控制模块提供准确的数据基础，从而实现对房屋建设用支撑装置的智能监测和调节。

19、进一步地，所述数据预处理模块，具体包括以下内容：

20、数据清洗，对采集到的原始数据进行清洗，去除噪声或异常数据；确保后续分析的准确性和可靠性；

21、特征提取，从原始数据中提取出具有代表性和区分性的特征信息；对于环境参数数据，特征提取包括计算均值、方差、频率统计特征；以反映环境的整体状态；对于支撑状态数据，特征提取包括提取压力的变化趋势、角度的偏移量、位移的累积值；以反映支撑系统的工作状态；

22、数据筛选，对特征进行筛选，选择出对支撑结构的状态影响最大的关键信息；

23、筛选的依据是特征与支撑结构稳定性之间的相关性，以及特征的重要性和稳定性；

24、数据归一化，对筛选出的关键信息进行归一化处理，以确保不同特征之间的数值范围一致，避免因数值差异导致的影响。归一化的目的是使得数据在进行后续的智能控制时更容易比较和处理。

25、通过以上步骤，数据预处理模块能够对采集到的环境参数和支撑状态数据进行有效的分析和处理，提取出对支撑系统稳定性影响最大的关键信息，为建设用支撑模型模块提供准确可靠的数据基础。

26、进一步地，所述建设用支撑模型模块，具体包括以下步骤：

27、数据准备，建设用支撑模型模块获取数据预处理模块处理后的数据，包括环境参数和支撑状态数据的关键特征信息；

28、模型选择，依据环境参数和支撑状态数据的关键特征信息，选择预测模型来建立支撑效果的建设用支撑模型；

29、模型训练，使用训练集数据对所选的预测模型进行训练；训练的过程是通过将输入数据与标记的支撑效果进行匹配，从而使模型能够学习到数据之间的关系和规律；训练过程包括参数调优、模型结构调整，以提高模型的预测性能和泛化能力；

30、模型评估，训练完成后，建设用支撑模型模块使用测试集数据对训练好的模型进行评估；评估的指标包括模型的预测精度、泛化能力；评估结果可以帮助确定模型的优劣，并为后续的模型优化和改进提供参考；

31、模型应用，建设用支撑模型模块将训练好的预测模型应用于实际场景中，以模拟和预测支撑结构在不同条件下的性能表现；应用过程中，模型会根据输入的环境参数和支撑状态数据，预测支撑效果，并提供相应的建议和指导，以确保支撑系统的稳定性和安全性。

32、通过上述步骤，建设用支撑模型模块能够利用数据预处理模块处理过的数据，建立支撑效果的预测模型，为房屋建设用支撑装置提供智能化的模拟和预测的能力，从而优化支撑结构的设计和施工过程。

33、作为优选地，在模型选择中所述建设用支撑模型，具体公式如下：

34、

35、式中，y表示输出值，即支撑效果；xi表示输入特征，即环境参数和支撑状态数据的关键特征；wi表示连接权重，表示每个特征对输出的影响程度；b表示偏置项，用于调整模型的灵活性；f(·)激活函数，引入非线性因素，增加模型的表达能力；

36、

37、式中，a表示输入值；f(a)表示对输入值进行非线性映射后的输出值，取值范围在[0,1]之间；e表示自然常数。

38、进一步地，所述支撑推荐模块具体包括以下内容：

39、接收模型输出结果，接收来自建设用支撑模型模块的预测结果；预测结果包括当前的支撑状态预测和未来支撑效果的预测；

40、分析预测结果，确定当前支撑状态与理想状态之间的差异；通过比较预测结果和目标效果，可以评估现有支撑状态的不足之处；

41、制定调整策略，根据分析预测结果制定调整策略；调整策略包括对支撑角度和压力的调整建议；

42、支撑角度调整，根据支撑位置和方向的预测状态以及目标效果，提供调整支撑角度的建议，确保支撑能够更好地适应当前环境和工作条件。

43、压力调整，根据支撑压力的预测值和目标压力的差异，提供调整压力的建议，确保支撑足够稳固且不会过度紧张。

44、提供调整建议，将制定的调整策略转换为具体的调整建议，提供给操作人员；建议包括以文本、图表或其他可视化方式呈现；

45、监控调整结果，在操作人员执行调整后，模块继续监控支撑效果和状态，以确保调整达到了预期的效果；如果调整结果与预测不一致，支撑推荐模块进一步调整建议策略。

46、迭代优化，支撑推荐模块在长期使用中通过对历史数据和调整建议的评估，逐步优化调整策略，提高支撑推荐的准确性和效果。

47、通过上述步骤，支撑推荐模块能够为操作人员提供最优的支撑调整建议，提高支撑装置的稳定性和安全性，从而优化整个系统的运行效率和效果。

48、进一步地，所述监测模块具体包括以下内容：

49、传感器布置，在支撑结构上布置各类传感器，包括压力传感器、倾斜传感器、温度传感器；这些传感器能够实时感知支撑设施的各项状态参数；

50、数据采集与处理，监测模块负责定期或实时地采集传感器所获取的数据，并进行预处理，包括数据清洗、去噪操作；以确保监测数据的准确性和可靠性；

51、状态识别与分析，通过对监测数据的分析，监测模块能够识别支撑设施的当前状态，包括支撑角度、压力分布、温度变化；同时进行状态分析，检测是否存在异常情况或潜在问题；

52、异常检测与预警，当监测模块检测到支撑结构状态异常或存在潜在问题时，会触发预警机制，及时向智能控制模块发出警报；以便及时采取相应的措施进行调整或修复，避免发生安全事故或设施损坏；

53、数据反馈与智能控制，监测模块将实时获取的支撑设施状态数据反馈给智能控制模块，为智能控制模块提供决策依据；智能控制模块可以根据监测数据实时调整支撑结构的工作参数，以维持设施在最佳状态下运行。

54、通过以上步骤，监测模块能够实现对支撑设施的实时监测和状态评估，并及时采取相应措施以确保设施的安全运行和效率优化。

55、采用上述方案本发明取得的有益效果如下：本发明提供的一种房屋建设用支撑装置是一种智能支撑装置，不仅提高了建设的安全性和效率，同时也降低了成本，为房屋建设行业带来了显著的利益和优势。

56、(1)通过实时监测和智能调整，能够及时识别支撑结构的异常状态，并进行自动调整，从而有效预防结构失效或损坏，提高了房屋建设的整体结构安全性。

57、(2)智能控制模块和监测模块的自动调整机制减少了人工调整的需求，节省了大量人力资源和时间成本，从而提高了建设效率，加快了工程进度。

58、(3)支撑装置能够根据实时监测数据快速响应，适应各种复杂的建设环境，如地形起伏、地质条件变化等，保障了建设过程的顺利进行。

59、(4)通过减少因结构失效或不当操作造成的额外修正成本和潜在的事故成本，该方案有效降低了房屋建设的整体成本，为建设项目的经济性和可持续性提供了保障。