一种土木工程建筑用检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术属于建筑工程检测技术领域，公开了一种土木工程建筑用检测系统及其检测方法，包括，输入模块、测量模块、造价模块、进度模块、分析模块、强度检测模块、位移检测模块、裂缝检测模块、反馈模块；通过输入模块使结构信息等进行输入；通过测量模块，获取土方开挖、测量放线的数据；通过造价模块，计算工程造价数据；通过进度模块，统计工程进度数据；通过强度检测模块获得构件的强度；通过位移检测模块获得构件和整体建筑的位移；通过裂缝检测模块获得构件的裂缝数据。本发明专利技术能够将数据统一进行分析处理，节省人力物力；能够将各个检测环节结合起来，增强各部分的联系。

【技术实现步骤摘要】
一种土木工程建筑用检测系统及其检测方法
本专利技术属于建筑工程检测
，尤其涉及土木工程建筑用检测系统及其检测方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：中国的建设速度领先世界，今年了中国的建设速度受到全世界瞩目，在速度提高的同时，质量也受到重视；目前的土木工程建筑检测不仅消耗大量的人力物力采集数据，而且使用的设备也五花八门，无法将这些数据统一分析处理；从项目定下来之后到勘探、设计，再到预算、施工，中间的技术人员数目太多，缺少一种将这些人员集合起来的系统；当建筑物复杂时，检测工作就更加困难，并且单个构件检测不能很好的反应真实的问题，缺少一个能综合这些数据的系统。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)目前的土木工程建筑检测不仅消耗大量的人力物力采集数据，而且使用的设备也五花八门，无法将这些数据统一分析处理，对各种数据的分析速率较慢，工作效率较低。(2)从项目定下来之后到勘探、设计，再到预算、施工，中间的技术人员数目太多，缺少一种将这些人员集合起来的系统，造价与进度的预测误差较大，易造成在施工时对造价与进度难以进行掌控。(3)建筑物复杂时，检测工作就更加困难，并且单个构件检测不能很好的反应真实的问题，缺少一个能综合这些数据的系统。(4)钻芯法会对结构混凝土造成局部损伤，检测成本高，难以广泛使用，加上操作流程长，检测数据可能会出现遗漏，替换等情况，数据的真实性不高。(5)结构裂缝监测是评估结构安全性的重要依据之一，由于混凝土上分布裂缝多，容易造成漏检。(6)传统采用的换算截面法虽然公式简单，但是没有考虑到组合梁的滑移效应，高估了组合梁截面的抗弯刚度，导致换算截面法计算的挠度小于实际值，偏于不安全。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种土木工程建筑用检测系统及其检测方法。本专利技术是这样实现的，一种土木工程建筑用检测方法包括：通过强度检测模块获得构件的强度数据；具体包括：将强度检测模块集成的影像检测器内置的图像去噪模型应用到同一区域构件样本预处理中，建立带权的高斯平滑滤波器矩阵模型，计算高斯平滑中心点相对左右阀值的差值和，最后计算高斯平滑处理后的样本值；将因子分子与模糊数学隶属度结合得到单项指标的因子隶属度，得到对构件单项指标评价；计算综合权重，得到不同强度对应的综合评定权重；最后使用模糊模型中统一化权重计算，得到构件综合权重矩阵，计算得到构件状况；区域性分析，通过不同构件区域强度偏差热力图着色情况，了解到各构件强度偏差对比度，通过构件名称关键字索引，调用云服务端接口，实时与库存数据进行强度对比；服务器端调用构件评价模块完成构件数据处理、评定；结合构件位置，转换成能提供强度偏差热力图使用的JSON格式数据包；实现动态实时刷新热力图；改进的因子定权模型成果展示，各项指标评价子模块是前期构件预处理结果的呈现，将海量数据通过高斯去噪模型处理后，得到合理指标数据；通过因子定权模型分析，将数据经傅立叶加权变换转换成对应强度偏差度的强度偏差值，得到最后构件强度偏差等级；构件基础信息子模块实时显示构件预处理和评价过程中的关键数据信息，让用户直观了解构件评价中各项指标动态因子权重和强度偏差等级因子隶属概率；结合相关分析算法对当前各项超标构件指标和预测超标指标向用户发出警报，以构件评价模块计算数据为基础，设置强度偏差警报指数，根据BP神经网络预测算法，预测下一区域的构件各项强度偏差指标值，根据监控数据实时自动向用户发出警报；通过位移检测模块获得构件和整体建筑的位移数据；通过裂缝检测模块获得构件的裂缝数据；构件的强度数据、位移数据、裂缝数据均传输到分析模块。进一步，所述土木工程建筑用检测方法具体包括：步骤一，通过输入模块使勘探人员、设计人员将建筑的地质信息，材料信息、建筑信息、结构信息进行输入，传输到分析模块；步骤二，通过测量模块，获取土方开挖、测量放线的数据，传输到分析模块；步骤三，通过造价模块，计算工程造价数据，传输到分析模块，造价模块对工程造价的预测采用数列灰色预测法，数列灰色预测步骤为：(1)数列级比检验：设X(0)＝(x(0)(1)，x(0)(2)，...，x(0)(n))，x(0)(k)，x(0)(k-1)∈X(0)，则称为X(0)的向前级比，称为X(0)的向后级比，当或时则序列X(0)可作为GM(1，1)建模；(2)数据变换处理：数据变换处理的原则是经过处理的序列级比落在可容覆盖中，对于级比不合格的序列，可保证经过选择数据变换处理后能够进行GM(1，1)建模；(3)GM建模：GM(1，1)模型为：x(0)(k)+az(1)(k)＝b；GM(2，1)模型为：x(-1)(k)+a1x(0)(k)+a2z(1)(k)＝b；Verhulst模型：x(0)(k)+az(1)(k)＝b[z(1)(k)]2；灰色Verhulst模型的时间响应序列为：步骤四，通过进度模块，统计工程进度数据，传输到分析模块，通过进度模块可以进行工程进度的预测，预测的数学模型为：式中：为某一种测度；TM计划目标进度；TY预测进度；步骤五，通过强度检测模块获得构件的强度；通过位移检测模块获得构件和整体建筑的位移；通过裂缝检测模块获得构件的裂缝数据；传输到分析模块；步骤六，通过分析模块，将获得的数据与输入的各种信息进行计算分析，将结果传输到反馈模块，分析模块采用模糊聚类分析法进行数据分析，模糊聚类分析法的步骤为：(1)对检测到的原始数据矩阵作如下两种变换：①平移*标准差变换：其中：i＝1,2，…，m；②平移*极差变换：其中：k＝1,2，…，m(2)建立模糊相似矩阵应用数量积法求出被分类对象间相似程度的相似系数rij，建立模糊相似矩阵R＝(rij)，数量积法计算公式为：其中(3)建立模糊等价关系矩阵由模糊相似矩阵,用平方法求R的传递闭包t(R)＝R*，求R2＝RR,R4＝R2R2,……经n次褶积运算后,得到R2n＝Rn。则R*＝Rn,即是所求的模糊等价矩阵；(4)模糊聚类根据模糊等价矩阵,取不同的置信水平λ，得到不同的归类情况,随着λ值不断降低,由细到粗逐渐分类,得到聚类结果；步骤七，通过反馈模块将超限数据、进度落后数据反馈，并将数据传输到输入模块与原始数据进行对比。进一步，位移检测模块获得构件和整体建筑的位移数据方法、裂缝检测模块获得构件的裂缝数据方法可采用强度检测模块获得构件的强度数据的运算法则，只是检测的对象差异；高斯去噪模型的步骤如下：步骤一，建立带权的高斯平滑滤波器矩阵模型：式中:Q为滤波器矩阵，Q为1*n的矩阵；n为矩阵大小阀值；i为距离中心坐标点的相对坐标值，即Q[i]所得为该坐标点相对中心点的权重差；步骤二，计算高斯平滑中心点相对左右阀值的差值和；式中:S[k]为中心点相对左右阀值的差值和；buf[k]为中心点的样本测量值；n为滤波器矩阵大小；步骤三，计算高斯平滑处理后的样本值：式中:buf′[k]为中心点处理后的值；buf[k]为中心点的样本测量值；n为滤波器矩阵大小；因子定权模型的算法步骤如下：步骤一，将因子分子与模糊数学隶属度结合得到因子隶属度，如公式：式中x0代表构件指标前一个强度偏差等级。进一步，强度检测模块的修正方法为钻芯修正法，对回弹法检测结果及超声回弹综合法检测结果进行修正，修正系数η计算公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土木工程建筑用检测方法，其特征在于，所述土木工程建筑用检测方法包括：通过强度检测模块获得构件的强度数据；具体包括：将强度检测模块集成的影像检测器内置的图像去噪模型应用到同一区域构件样本预处理中，建立带权的高斯平滑滤波器矩阵模型，计算高斯平滑中心点相对左右阀值的差值和，最后计算高斯平滑处理后的样本值；将因子分子与模糊数学隶属度结合得到单项指标的因子隶属度，得到对构件单项指标评价；计算综合权重，得到不同强度对应的综合评定权重；最后使用模糊模型中统一化权重计算，得到构件综合权重矩阵，计算得到构件状况；区域性分析，通过不同构件区域强度偏差热力图着色情况，了解到各构件强度偏差对比度，通过构件名称关键字索引，调用云服务端接口，实时与库存数据进行强度对比；服务器端调用构件评价模块完成构件数据处理、评定；结合构件位置，转换成能提供强度偏差热力图使用的JSON格式数据包；实现动态实时刷新热力图；改进的因子定权模型成果展示，各项指标评价子模块是前期构件预处理结果的呈现，将海量数据通过高斯去噪模型处理后，得到合理指标数据；通过因子定权模型分析，将数据经傅立叶加权变换转换成对应强度偏差度的强度偏差值，得到最后构件强度偏差等级；构件基础信息子模块实时显示构件预处理和评价过程中的关键数据信息，让用户直观了解构件评价中各项指标动态因子权重和强度偏差等级因子隶属概率；结合相关分析算法对当前各项超标构件指标和预测超标指标向用户发出警报，以构件评价模块计算数据为基础，设置强度偏差警报指数，根据BP神经网络预测算法，预测下一区域的构件各项强度偏差指标值，根据监控数据实时自动向用户发出警报；通过位移检测模块获得构件和整体建筑的位移数据；通过裂缝检测模块获得构件的裂缝数据；构件的强度数据、位移数据、裂缝数据均传输到分析模块。...

【技术特征摘要】
1.一种土木工程建筑用检测方法，其特征在于，所述土木工程建筑用检测方法包括：通过强度检测模块获得构件的强度数据；具体包括：将强度检测模块集成的影像检测器内置的图像去噪模型应用到同一区域构件样本预处理中，建立带权的高斯平滑滤波器矩阵模型，计算高斯平滑中心点相对左右阀值的差值和，最后计算高斯平滑处理后的样本值；将因子分子与模糊数学隶属度结合得到单项指标的因子隶属度，得到对构件单项指标评价；计算综合权重，得到不同强度对应的综合评定权重；最后使用模糊模型中统一化权重计算，得到构件综合权重矩阵，计算得到构件状况；区域性分析，通过不同构件区域强度偏差热力图着色情况，了解到各构件强度偏差对比度，通过构件名称关键字索引，调用云服务端接口，实时与库存数据进行强度对比；服务器端调用构件评价模块完成构件数据处理、评定；结合构件位置，转换成能提供强度偏差热力图使用的JSON格式数据包；实现动态实时刷新热力图；改进的因子定权模型成果展示，各项指标评价子模块是前期构件预处理结果的呈现，将海量数据通过高斯去噪模型处理后，得到合理指标数据；通过因子定权模型分析，将数据经傅立叶加权变换转换成对应强度偏差度的强度偏差值，得到最后构件强度偏差等级；构件基础信息子模块实时显示构件预处理和评价过程中的关键数据信息，让用户直观了解构件评价中各项指标动态因子权重和强度偏差等级因子隶属概率；结合相关分析算法对当前各项超标构件指标和预测超标指标向用户发出警报，以构件评价模块计算数据为基础，设置强度偏差警报指数，根据BP神经网络预测算法，预测下一区域的构件各项强度偏差指标值，根据监控数据实时自动向用户发出警报；通过位移检测模块获得构件和整体建筑的位移数据；通过裂缝检测模块获得构件的裂缝数据；构件的强度数据、位移数据、裂缝数据均传输到分析模块。2.如权利要求1所述的土木工程建筑用检测方法，其特征在于，所述土木工程建筑用检测方法具体包括：步骤一，通过输入模块使勘探人员、设计人员将建筑的地质信息，材料信息、建筑信息、结构信息进行输入，传输到分析模块；步骤二，通过测量模块，获取土方开挖、测量放线的数据，传输到分析模块；步骤三，通过造价模块，计算工程造价数据，传输到分析模块，造价模块对工程造价的预测采用数列灰色预测法，数列灰色预测步骤为：(1)数列级比检验：设x(0)＝(x(0)(1)，x(0)(2)，...，x(0)(n))，x(0)(k)，x(0)(k-1)∈X(0)，则称为X(0)的向前级比，称为X(0)的向后级比，当或时则序列X(0)可作为GM(1,1)建模；(2)数据变换处理：数据变换处理的原则是经过处理的序列级比落在可容覆盖中，对于级比不合格的序列，可保证经过选择数据变换处理后能够进行GM(1,1)建模；(3)GM建模：GM(1,1)模型为：x(0)(k)+az(1)(k)＝b；GM(2,1)模型为：x(-1)(k)+a1x(0)(k)+a2z(1)(k)＝b；Verhulst模型：x(0)(k)+az(1)(k)＝b[z(1)(k)]2；灰色Verhulst模型的时间响应序列为：步骤四，通过进度模块，统计工程进度数据，传输到分析模块，通过进度模块可以进行工程进度的预测，预测的数学模型为：式中：为某一种测度；TM计划目标进度；TY预测进度；步骤五，通过强度检测模块获得构件的强度；通过位移检测模块获得构件和整体建筑的位移；通过裂缝检测模块获得构件的裂缝数据；传输到分析模块；步骤六，通过分析模块，将获得的数据与输入的各种信息进行计算分析，将结果传输到反馈模块，分析模块采用模糊聚类分析法进行数据分析，模糊聚类分析法的步骤为：(1)对检测到的原始数据矩阵作如下两种变换：①平移*标准差变换：其中：i＝1,2，…，m；②平移*极差变换：其中：k＝1,2，…，m(2)建立模糊相似矩阵应用数量积法求出被分类对象间相似程度的相似系数rij，建立模糊相似矩阵R＝(rij)，数量积法计算公式为：其中(3)建立模糊等价关系矩阵由模糊相似矩阵,用平方法求R的传递闭包t(R)＝R*，求R2＝RR,R4＝R2R2,……经n次褶积运算后,得到R2n＝Rn。则R*＝Rn,即是所求的模糊等价矩阵；(...

【专利技术属性】
技术研发人员：高会强，宁培淋，吴友仁，袁华容，
申请(专利权)人：广东交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44