一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法和系统与流程

本发明属于工业监测预警，涉及一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法和系统。

背景技术：

1、随着工业化的发展与建设步伐的加快，各种复杂而大型的工程构建筑物、大型重要工业设备的安装投运日益增多。如火电厂主厂房、烟囱、冷却塔、锅炉钢架、汽轮机基础、脱硫塔等大型构、建筑物以及设备基础等；然而，任何工程构、建筑的兴建都会对地基和周围地层产生影响，除建筑自身荷载，加上大型构、建筑物以及重要设备的动静载荷与外在载荷，导致工程构、建筑物以及基础发生不均匀沉降，当不均匀沉降超过一定的限度，会严重影响和威胁构建筑物以及重要工业设备的安全。目前沉降监测主要方法根据厂区海拔，建立全厂区基准网，分布设置标高基准点，所有需进行沉降监测的构建筑物以及重要工业设备基础均安装监测点，定期开展监测；主要手段是土木监测技术、空间监测技术联合用，例如高精度测量中使用精密水准仪和合成孔径雷达(insar)技术分别进行测量。然而这种沉降监测方式工作量大，需要人工定期检测，测量成本非常高，同时由于厂区基准网，标高基准点分散，不同点易于产生偏差，造成最终监测结果出现误差，不精准。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法和系统，以解决现有技术中常规沉降监测方式工作量大，需要人工定期检测，测量成本非常高，监测结果精准度误差大的缺点。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法，包括：

4、获取各沉降观测点的沉降量；

5、根据沉降量计算沉降速率，结合沉降量和沉降速率，根据预设值判断是否触发预警报；

6、实时显示沉降量和沉降速率，且根据预警报指令发出警报。

7、优选地，所述获取各沉降观测点的沉降量，具体为：

8、根据基础沉降监测清单，对监测点进行编号；

9、根据监测点编号在待监测设施基础基地安装沉降观测点；

10、根据各沉降观测点位置，规划设置巡测路线；

11、无人机根据巡测路线，承载三维激光扫描装置开展定点监测。

12、优选地，所述预设值包括预设沉降量标准值和预设沉降速率标准值，且预设沉降量标准值和预设沉降速率标准值均为基于待监测设施当地地质条件、当地建筑规范推荐值及大数据统计而设定。

13、一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警系统，包括：

14、获取单元，用于获取各沉降观测点的沉降量；

15、判断单元，用于根据沉降量计算沉降速率，结合沉降量和沉降速率，根据预设值判断是否触发预警报指令；

16、执行单元，用于实时显示沉降量和沉降速率，且根据预警报指令发出警报。

17、优选地，所述获取单元包括无人机和三维激光扫描装置；无人机承载三维激光扫描装置获取各沉降观测点的沉降量并通过信号采集装置传输至判断单元。

18、优选地，所述信号采集装置通过有线传输或无线传输的方式传输至判断单元。

19、优选地，获取单元获取沉降量，具体为：

20、根据基础沉降监测清单，对监测点进行编号；

21、根据监测点编号在待监测设施基础基地安装沉降观测点；

22、根据各沉降观测点位置，规划设置巡测路线；

23、无人机根据巡测路线，承载三维激光扫描装置开展定点监测，并传输至判断单元。

24、优选地，所述判断单元内的预设值为基于待监测设施当地地质条件、当地建筑规范推荐值及大数据统计而设定。

25、优选地，所述判断单元内预设值包括预设沉降量标准值和预设沉降速率标准值，

26、当获取单元所传输沉降量与预设沉降量标准值出现偏差，则触发预警报指令；

27、当计算得到的沉降速率与预设沉降速率标准值出现偏差，则触发预警报指令。

28、优选地，执行单元实时显示沉降量和沉降速率，并且当沉降量与预设沉降量标准值出现偏差或沉降速率与预设沉降速率标准值出现偏差而触发预警报指令时，发出黄色警报；

29、当当沉降量与预设沉降量标准值出现偏差且沉降速率与预设沉降速率标准值出现偏差而触发预警报指令时，发出红色警报。

30、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

31、本发明所公开的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法，通过获取各沉降观测点的沉降量，根据沉降量计算沉降速率，结合沉降量和沉降速率，根据预设值判断是否触发预警报，从沉降量作为绝对值和沉降速率的相对值，从两个方面，通过预设值来判断是否触发预警报，考虑的因素更为全面，实时显示沉降量和沉降速率，且根据预警报指令发出警报，实现精准预报警，有效解决现有方法存在的检测精准度偏差，提高沉降监测精准度。

32、进一步地，利用无人机承载三维激光扫描装置开展定点监测，代替人工监测，定期开展沉降监测；监测过程简单，沉降监测的精准度高，实现监测网计算机数据管理，实现异常预报警，及时进行预控防范。有效解决了采用人工定期检测，测量成本非常高，数据精准度误差导致存在的隐形安全风险等问题。

技术特征：

1.一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法，其特征在于，所述获取各沉降观测点的沉降量，具体为：

3.根据权利要求1所述的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法，其特征在于，所述预设值包括预设沉降量标准值和预设沉降速率标准值，且预设沉降量标准值和预设沉降速率标准值均为基于待监测设施当地地质条件、当地建筑规范推荐值及大数据统计而设定。

4.一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警系统，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警系统，其特征在于，所述获取单元包括无人机(2)和三维激光扫描装置(3)；无人机(2)承载三维激光扫描装置(3)获取各沉降观测点的沉降量并通过信号采集装置(5)传输至判断单元。

6.根据权利要求5所述的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警系统，其特征在于，所述信号采集装置(5)通过有线传输或无线传输的方式传输至判断单元。

7.根据权利要求5所述的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警系统，其特征在于，获取单元获取沉降量，具体为：

8.根据权利要求4所述的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警系统，其特征在于，所述判断单元内的预设值为基于待监测设施当地地质条件、当地建筑规范推荐值及大数据统计而设定。

9.根据权利要求4所述的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警系统，其特征在于，所述判断单元内预设值包括预设沉降量标准值和预设沉降速率标准值，

10.根据权利要求4所述的一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警系统，其特征在于，执行单元实时显示沉降量和沉降速率，并且当沉降量与预设沉降量标准值出现偏差或沉降速率与预设沉降速率标准值出现偏差而触发预警报指令时，发出黄色警报；

技术总结一种大型构、建筑设施沉降监测与安全预警方法和系统，属于工业监测预警技术领域，通过获取各沉降观测点的沉降量，根据沉降量计算沉降速率，结合沉降量和沉降速率，根据预设值判断是否触发预警报，从沉降量作为绝对值和沉降速率的相对值，从两个方面，通过预设值来判断是否触发预警报，考虑的因素更为全面，实时显示沉降量和沉降速率，且根据预警报指令发出警报，实现精准预报警，有效解决现有方法存在的检测精准度偏差，提高沉降监测精准度；利用无人机承载三维激光扫描装置开展定点监测，代替人工监测，定期开展沉降监测；监测过程简单，沉降监测的精准度高，实现监测网计算机数据管理，实现异常预报警，及时进行预控防范。技术研发人员：张炜,丁杰康,马英民,侯涌,吴国民,沙德生,邹歆,唐立新,高开峰,徐景悦,陈颖,浦永卿,林航冰,张鑫赟,马斌,田忠玉,万锐,栾俊,尚志杰,付宁,于信波,张富春,李振,武伟,江晓然,孙学峰,关剑受保护的技术使用者：华能（浙江）能源开发有限公司长兴分公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10