金屬結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)控制領(lǐng)域，具體是一種運(yùn)用于金屬建筑物監(jiān)控的金屬結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)迅速發(fā)展，采用金屬結(jié)構(gòu)作為建筑外墻表面和屋頂?shù)母邔雍统邔咏ㄖ找嬖龆?，高層和超高層建筑在?jié)約土地、提升城市形象、拉動(dòng)社會(huì)投資、擴(kuò)大旅游商貿(mào)活動(dòng)中起到重要作用，而且高層及超高層建筑往往處于人口密集的或人口流動(dòng)大的地方，所以高層和超高層建筑的安全性和建筑使用壽命就顯得尤為重要；特別是位于建筑表面的金屬結(jié)構(gòu)首先受到環(huán)境的沖擊，安全性就是重中之重。
[0003]傳統(tǒng)的建筑僅僅依靠結(jié)構(gòu)的抗力來(lái)抵抗突發(fā)事故，人為參與調(diào)控機(jī)會(huì)較少，但是隨著現(xiàn)代社會(huì)建筑樓層越來(lái)越高，社會(huì)自然環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，在長(zhǎng)期環(huán)境作用下，建筑結(jié)構(gòu)的外表面首先會(huì)受到?jīng)_擊，建筑的疲勞效應(yīng)、材料老化等現(xiàn)象首先會(huì)出現(xiàn)在外墻面和屋面上；而對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)的外墻和屋面，在雨水的沖襲腐蝕、風(fēng)吹日曬老化等的作用下，導(dǎo)致金屬外墻面和金屬屋面滲水、漏水、金屬板變形嚴(yán)重，極易導(dǎo)致金屬墻面脫落，屋頂掀起事故的發(fā)生，對(duì)人們?cè)斐闪藰O大的危害。如果能通過(guò)對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的有效監(jiān)測(cè)，預(yù)先對(duì)存在問(wèn)題之處進(jìn)行維修和保養(yǎng)，就能夠有效避免這種危害大發(fā)生。
[0004]目前，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)，主要是監(jiān)測(cè)人員運(yùn)用簡(jiǎn)單的方法來(lái)監(jiān)測(cè)建筑的結(jié)構(gòu)的變化，例如目測(cè)法、發(fā)射光譜法、聲發(fā)射法、回彈法、滲漏試驗(yàn)法、脈沖回波法、射線法等，這些都是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行的周期性檢測(cè)。這些監(jiān)測(cè)技術(shù)存在著很多缺陷，例如:整體性差，只是對(duì)結(jié)構(gòu)的局部進(jìn)行監(jiān)測(cè)；安全性差，要人親自操作；實(shí)時(shí)性差，要進(jìn)過(guò)后期處理才能知道結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，不能實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，效率較低；智能化程度低，應(yīng)急能力差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的提供一種能夠監(jiān)測(cè)預(yù)警建筑物表面金屬結(jié)構(gòu)的外墻和屋頂?shù)臐B水、形變狀況，可實(shí)時(shí)提供建筑物金屬結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)的金屬結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬維護(hù)智能監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)，包括大面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、小面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)中央服務(wù)器、數(shù)據(jù)控制中心和客戶(hù)端；所述大面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集金屬建筑物的圖像送入現(xiàn)場(chǎng)中央服務(wù)器；所述小面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在金屬建筑物各節(jié)點(diǎn)的傳感器采集該節(jié)點(diǎn)處的溫度、形變、壓力、漏水?dāng)?shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送入現(xiàn)場(chǎng)中央服務(wù)器；所述現(xiàn)場(chǎng)中央服務(wù)器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)控制中心；所述數(shù)據(jù)控制中心收到監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)后進(jìn)行運(yùn)算分析；然后將上述分析結(jié)果存儲(chǔ)并發(fā)送到客戶(hù)端。本發(fā)明中通過(guò)設(shè)置大面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和小面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從整體和細(xì)小處都實(shí)現(xiàn)了對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)的雙保險(xiǎn)，相互印證，從而更好的提供了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性能。
[0007]本發(fā)明中所述大面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中包括:CCD攝像機(jī)、圖像采集卡；所述CCD攝像機(jī)采用利用熱紅外敏感CCD對(duì)物體進(jìn)行成像，通過(guò)顏色的變化來(lái)反映出物體表面的溫度場(chǎng)；通過(guò)溫度的變化比較來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控；所述CCD攝像機(jī)的拍攝圖送入圖像采集卡，通過(guò)圖像采集卡送入現(xiàn)場(chǎng)中央服務(wù)器，進(jìn)而送入數(shù)據(jù)控制中心，數(shù)據(jù)控制中心通過(guò)分析采集的圖像的顏色變化，將新的圖像數(shù)據(jù)與原始圖像的對(duì)比得出判別結(jié)果。本發(fā)明中采用熱紅外敏感技術(shù)，通過(guò)圖片顏色的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑的監(jiān)測(cè)分析，當(dāng)顏色在某處相對(duì)于其他周?chē)鷧^(qū)域偏暗時(shí)，并且通過(guò)與之前的圖像進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)不一致時(shí)，該處可能存在積水，長(zhǎng)久會(huì)導(dǎo)致腐蝕漏水現(xiàn)象；當(dāng)顏色在某處比周?chē)鷧^(qū)域明顯偏高時(shí)，并且通過(guò)與之前的圖像進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)不一致時(shí)，該處金屬可能存在老化；當(dāng)顏色在某處與之前的圖像進(jìn)行比較不再呈現(xiàn)之前的規(guī)律變化時(shí)，該處可能存在金屬變形的情況；通過(guò)采用熱紅外敏感技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了金屬建筑表面的大面積監(jiān)測(cè)；相對(duì)于其他方法，該技術(shù)監(jiān)測(cè)得到的結(jié)果更準(zhǔn)確，速度更快，方法更為簡(jiǎn)單有效。
[0008]本發(fā)明中所述小面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:沉降傳感器、金屬應(yīng)力傳感器、漏水傳感器、金屬變形傳感器、金屬溫度傳感器和信號(hào)采集芯片；所述傳感器將采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)存在信號(hào)采集芯片，通過(guò)信號(hào)采集芯片送入現(xiàn)場(chǎng)中央服務(wù)器；本發(fā)明中的各種傳感器安裝與金屬建筑的表面或背面；能夠?qū)饘俳ㄖ砻娴慕饘侔鍖?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠向數(shù)據(jù)控制中心提供實(shí)時(shí)的金屬板的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供最有效的數(shù)據(jù)支撐；通過(guò)傳感器的設(shè)置，將金屬建筑化整為零；實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)，準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。
[0009]本發(fā)明中通過(guò)大面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從整體上監(jiān)控，通過(guò)小面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)從細(xì)小處監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)的雙保險(xiǎn)，相互印證，從而更好的提供了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性能。
[0010]本發(fā)明中所述小面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中設(shè)有太陽(yáng)能發(fā)電板，所述太陽(yáng)能發(fā)電板為信號(hào)采集芯片提供運(yùn)行電能。本發(fā)明中小面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用太陽(yáng)能發(fā)電板為傳感器和信號(hào)采集芯片提供電能，免去了定期更換電池的麻煩，也避免了電池因電量不足導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確情況的發(fā)生，提高了信息的準(zhǔn)確性。
[0011]本發(fā)明中所述大面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和小面積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或者有限網(wǎng)絡(luò)傳送到現(xiàn)場(chǎng)中央服務(wù)器存儲(chǔ)。本發(fā)明可用無(wú)線傳送數(shù)據(jù)，也可采用有線的方式傳送，傳送方式靈活，不受環(huán)境的影響。
[0012]本發(fā)明中還公開(kāi)了一種金屬維護(hù)智能監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)的工作方法，具體步驟如下:采用紅外熱成像技術(shù)和工業(yè)機(jī)器模糊視覺(jué)處理技術(shù)相結(jié)合來(lái)完成金屬建筑物總體大面積外形的監(jiān)控；通過(guò)在金屬建筑物的多處設(shè)置不同的傳感器，實(shí)現(xiàn)金屬建筑物小面積的監(jiān)控，通過(guò)將圖像數(shù)據(jù)和溫度、壓力、形變、沉降量數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)控制中心，數(shù)據(jù)控制中心通過(guò)對(duì)金屬材料進(jìn)行物理變化性能分析，對(duì)屋面板變形模擬分析，對(duì)屋面防水監(jiān)測(cè)部位分析，對(duì)屋面抗風(fēng)揭薄弱部位分析，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)分析，對(duì)墻面結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)分析，然后將分析結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)反饋至客戶(hù)端，對(duì)于超過(guò)預(yù)警臨界值的數(shù)據(jù)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本發(fā)明中在金屬建筑的表面金屬板的監(jiān)測(cè)中引入了紅外熱成像技術(shù)和工業(yè)機(jī)器模糊視覺(jué)處理技術(shù)，從整體上對(duì)建筑表面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使監(jiān)測(cè)工作變得簡(jiǎn)單、快捷、直觀；而采用傳感器對(duì)金屬板的溫度、受力、沉降值、變形等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)比分析從小處來(lái)監(jiān)測(cè)金屬建筑外表面實(shí)時(shí)的情況，通過(guò)大面積監(jiān)測(cè)和小面積監(jiān)測(cè)相輔相成、相互印證的方法來(lái)監(jiān)測(cè)預(yù)警金屬建筑外表面金屬板的健康狀況，更準(zhǔn)確、更快捷、更迅速。
[0013]有益效果:
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn): (1)本發(fā)明結(jié)合了現(xiàn)代紅外熱成像技術(shù)和工業(yè)機(jī)器模糊視覺(jué)處理技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、數(shù)據(jù)分析與處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能化的監(jiān)測(cè)，可以方便、迅速、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)金屬建筑的健康狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)提出預(yù)警；
(2)本發(fā)明