基于无线传感器的古建筑保护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于无线传感器的古建筑保护系统，包括：管控终端，在管控终端内嵌入设计好的古建筑的仿真模型；配置部用于监测点并设置每一监测点对应在古建筑的位置，并记录其位置数据；无线传感器网络，所述无线传感器网络被配置成基于所述配置部选择的监测点来配置无线传感器，并将无线传感器基于位置数据进行组网；所述无线传感器用于采集对应的振动传感器的振动数据，并将所述振动数据通过无线传感器网络发送至处理装置；所述处理装置包括：同步接口，连接至管控终端，并与管控终端的存储单元连接，本申请可以通过得到每一部分的振动数据在处理装置中通过神经网络模型来模拟出在相同的振动影响下，不同的振动次数对古建筑的影响。建筑的影响。建筑的影响。

【技术实现步骤摘要】
基于无线传感器的古建筑保护系统


[0001]本专利技术涉及古建筑保护
，特别是涉及一种基于无线传感器的古建筑保护系统。

技术介绍

[0002]目前古建筑的研究基本上是在古建筑外部环境的研究，比如公开号为：“CN114200897A”公开了一种基于无线传感器的古建筑智能保护系统，包括无线传感器、信息采集中心、消防监控中心、调度控制系统和维护工作人员移动终端，无线传感器安装于古建筑需要监测的位置，无线传感器与信息采集中心之间通过无线连接，信息采集中心的数据输出端与消防监控中心连接，消防监控中心的数据输出端与调度控制系统连接，调度控制系统将数据进行分析，调度控制系统的信号输出端与维护工作人员移动终端连接。通过多个无线传感器安装在古建筑需要保护的位置，且每个无线传感器均能够监测温度、湿度、形变、位置等数据，当传感器数据异常时自动通知控制中心调度工作人员及时维护，无需长期巡检，使用方便，降低劳动强度，提高监控准确度。这些数据需要长期的监测才能得到是否需要进行养护的目的，比如在一些支撑梁、支撑柱已经墙体，在没有剧烈的振动下，可以保持若干年发生微小的形变，仅仅通过这些传感器监测到的关键数据是无法得到古建筑因外部振动对其造成的影响的，即便可以，也需要搜集若干年的数据才能得到一定的解决方案。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于无线传感器的古建筑保护系统。
[0004]专利技术采用的技术方案如下：
[0005]基于无线传感器的古建筑保护系统，包括：
[0006]管控终端，在管控终端内嵌入设计好的古建筑的仿真模型；
[0007]配置部，设置在管控终端内，用于基于所述仿真模型选择古建筑的支撑梁、支撑柱以及墙体中的一个或者多个作为监测点，并设置每一监测点对应在古建筑的位置，并记录其位置数据；
[0008]无线传感器网络，所述无线传感器网络被配置成基于所述配置部选择的监测点来配置无线传感器，并将所述无线传感器基于位置数据进行组网；
[0009]在每一无线传感器处设置一振动传感器，且振动传感器安装在支撑梁或支撑柱或墙体中，用于监测以支撑梁、支撑柱以及墙体其中的任意一个作为监测点的振动数据；
[0010]所述无线传感器用于采集对应的振动传感器的振动数据，并将所述振动数据通过无线传感器网络发送至处理装置；
[0011]所述处理装置包括：
[0012]同步接口，连接至管控终端，并与管控终端的存储单元连接，
[0013]同步模块，设置有同步接口的驱动软件，用于通过同步接口与管控终端实现数据
交换和同步，所述同步模块被配置为周期性的从所述管控终端中加载配置好的所述仿真模型，
[0014]接收单元，用于接收所述振动数据；
[0015]神经网络模型，所述神经网络模型具有第一神经网络单元和多个以第一神经网络单元为主线建立的第二神经网络单元；
[0016]所述第一神经网络单元用于将得到的振动数据进行训练以获取对应的振动参数；
[0017]所述第二神经网络单元用于基于振动参数进行模拟训练得到古建筑在振动参数对应的振动数据下的振动情况，并记录在多个不同的设定振动次数下的模拟振动对古建筑的破坏影响，基于所述破坏影响得到破坏因子；
[0018]模拟配置单元，用于将得到的破坏因子输入至仿真模型，用于对应的仿真出不同的振动参数以及不同的振动次数对古建筑的破坏值，基于所述破坏值以建立不同年限等级的养护计划。
[0019]进一步地，所述无线传感器基于位置数据进行组网方法如下：
[0020]配置一个路由装置，将无线传感器进行组网，并获取无线传感器在路由装置内的路由表；
[0021]在路由装置内设置一控制模块、监测模块、处理模块、通信接口以及时钟模块，
[0022]所述通信接口连接所述管控终端用于获取所述位置数据；
[0023]所述时钟信模块用于提供标准时钟信号；
[0024]所述控制模块获取路由表，基于所述路由表向每一无线传感器发送第一时钟信号，所述无线传感器接收到第一时钟信号后发送一个反馈信号；
[0025]所述监测模块用于基于接收到的反馈信号的时序将路由表进行排序；
[0026]所述处理模块用于基于所述位置数据和排序后的路由表，将排序为第一的路由信息所对应的无线传感器配置为主节点，并以该无线传感器对应的位置数据作为组网的主识别特征；将剩余的无线传感器按照路由表的排序分别配置成多个支节点，并以每个支节点对应的无线传感器的位置数据作为组网的支识别特征。
[0027]进一步地，所述无线传感器内还设置有采集模块，该采集模块用于采集对应的振动传感器的振动数据。
[0028]进一步地，所述第一神经网络单元内设置有控制部，所述控制部用于将在设定的周期内第一神经网络单元得到的振动参数和神经网络模型中所具有的训练资源按照任务的开展以倍率递减的方式进行分配给至少一个所述第二神经网络单元。
[0029]进一步地，所述控制部设置有一监控单元，监控单元用于监控任务的进行，当监控部监控到两个或者两个以上的任务开展时，所述监控单元监控到其中的任意一个任务完成时，监控单元向控制部发送一个信号指令，控制部接收到信号指令后将对应任务所用的资源进行释放，并将释放的资源按照设定规则分配至其他任务。
[0030]进一步地，所述控制部接收到信号指令后将对应任务所用的资源进行释放，并将释放的资源按照设定规则分配至其他任务的方法为：
[0031]A：所述控制部接收到信号指令后，对监控单元监控到的任务进行检测，以获取任务编号；
[0032]B：将该任务对应的训练资源进行释放，同时按照每一任务的训练资源的分配比率
进行二次分配。
[0033]进一步地，所述处理装置还设置有设置接口，经由外部的设置按键或者键盘连接所述设置接口，来设定神经网络模型在训练时的训练次数。
[0034]本专利技术通过在古建筑的仿真模型中配置多个监测点，在监测点的选择时，应选择至少包括但不限于支撑梁、支撑柱以及墙体，还应包括门体、门框、窗体、窗框、古建筑内部的梁体等其他结构，在这些监测点设置至少一个振动传感器或者温度传感器、湿度传感器等，这些传感器将每一哥部位得到的监测数据，比如在振动状态下对古建筑的振动影响(包括环境因素和人为因素，比如地震、大风，再比如临近古建筑外部施工)，震源的不同，对古建筑振动位置的影响是不一致的，本申请可以通过得到每一部分的振动数据，将这些振动数据通过无线传感器组网传递至处理装置，在处理装置中通过神经网络模型来模拟出在相同的振动影响下，不同的振动次数对古建筑的影响，这样，可以基于历史监测影响模拟出未来的变化趋势，得到不同的有效的未来几年的养护方案。
附图说明
[0035]以下附图仅对本专利技术作示意性的说明和解释，并不用于限定本专利技术的范围，其中：
[0036]图1为本专利技术系统框架原理总图；
[0037]图2为本专利技术系统框架原理详细示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于无线传感器的古建筑保护系统，其特征在于，包括：管控终端，在管控终端内嵌入设计好的古建筑的仿真模型；配置部，设置在管控终端内，用于基于所述仿真模型选择古建筑的支撑梁、支撑柱以及墙体中的一个或者多个作为监测点，并设置每一监测点对应在古建筑的位置，并记录其位置数据；无线传感器网络，所述无线传感器网络被配置成基于所述配置部选择的监测点来配置无线传感器，并将所述无线传感器基于位置数据进行组网；在每一无线传感器处设置一振动传感器，且振动传感器安装在支撑梁或支撑柱或墙体中，用于监测以支撑梁、支撑柱以及墙体其中的任意一个作为监测点的振动数据；所述无线传感器用于采集对应的振动传感器的振动数据，并将所述振动数据通过无线传感器网络发送至处理装置；所述处理装置包括：同步接口，连接至管控终端，并与管控终端的存储单元连接，同步模块，设置有同步接口的驱动软件，用于通过同步接口与管控终端实现数据交换和同步，所述同步模块被配置为周期性的从所述管控终端中加载配置好的所述仿真模型，接收单元，用于接收所述振动数据；神经网络模型，所述神经网络模型具有第一神经网络单元和多个以第一神经网络单元为主线建立的第二神经网络单元；所述第一神经网络单元用于将得到的振动数据进行训练以获取对应的振动参数；所述第二神经网络单元用于基于振动参数进行模拟训练得到古建筑在振动参数对应的振动数据下的振动情况，并记录在多个不同的设定振动次数下的模拟振动对古建筑的破坏影响，基于所述破坏影响得到破坏因子；模拟配置单元，用于将得到的破坏因子输入至仿真模型，用于对应的仿真出不同的振动参数以及不同的振动次数对古建筑的破坏值，基于所述破坏值以建立不同年限等级的养护计划。2.根据权利要求1所述的基于无线传感器的古建筑保护系统，其特征在于，所述无线传感器基于位置数据进行组网方法如下：配置一个路由装置，将无线传感器进行组网，并获取无线传感器在路由装置内的路由表；在路由装置内设置一控制模块、监测模块、处理模块、通信接口以及时钟模块，所述通信接口连接所述管控终端用于获取所述位置数据；所述时钟信模块用于提供标准时钟信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵彤梅，
申请(专利权)人：赵彤梅，
类型：发明
国别省市：