一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法，包括沉降监测数据采集、构建沉降监测模型、划分沉降风险分级、沉降风险情况判定和沉降风险情况预测步骤。一种模块化可移动结构体沉降智能监测系统，包括监测模块，和与采用有线或无线通信信号连接的数据处理模块。本发明专利技术实现高精度的模块化可移动结构体沉降实时检测，结合人工智能模型进行分析和处理，可以减少人力成本和设备成本，能实现沉降预测，以便于提前做好防护工作，减少损失，通过可视化装置实时显示沉降状态，方便查阅沉降数据，显示模块化可移动结构体沉降状态；可选择显示整体模块化可移动结构体沉降状态或者显示局部单体沉降状态。示局部单体沉降状态。示局部单体沉降状态。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法及系统


[0001]本专利技术属于建筑沉降监测
，尤其涉及一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法及系统。

技术介绍

[0002]一般来说，模块化可移动结构体是指由多个建筑物组成的一个整体，通常由多个建筑物在同一地块上建造而成。在模块化可移动结构体的建造过程中，由于地基土壤的不均匀性、地下水位的变化等因素，模块化可移动结构体的沉降问题一直是一个难以避免的问题。模块化可移动结构体的沉降问题不仅会影响模块化可移动结构体的使用寿命和安全性，还会对周围环境造成一定的影响。
[0003]目前，模块化可移动结构体的沉降检测主要采用传统的测量方法，如水准测量、全站仪测量等。这些方法虽然能够准确地测量模块化可移动结构体的沉降情况，但是需要大量的人力、物力和时间，而且数据处理和分析也比较繁琐。因此，需要一种更加智能、高效的模块化可移动结构体沉降检测方法及系统。
[0004]现有技术中，沉降监测主要有压力传感器、监测桩、静力水准仪、全站仪、沉降杯、沉降板、沉降仪和水平测斜仪等组成，中国专利CN212007172U、CN113744395A中公开的这些沉降观测方法。这些监测设备成本高、误差大、效率低、安装十分复杂且测量参数不全面，主要用于高层建筑、坝体、地基等工况的沉降监测，难以适应大规模组合建筑群。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法；第二目的在于提供一种模块化可移动结构体沉降智能监测系统。
[0006]本发的第一目的明通过以下技术方案实现：
[0007]一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法，包括以下步骤：
[0008]S1、沉降监测数据采集，通过监测模块分别采集单个结构体及整体建筑的实时沉降数据及位置信息，并实时上传至数据处理模块；
[0009]S2、构建沉降监测模型，数据处理模块接收监测模块采集到的实时监测数据信息，建立单个结构体及整体建筑全范围的全局位置分布点阵图，分布点阵图通过可视化装置实时显示，以首次检测到的位置信息为参照点构建单个结构体及整体建筑的沉降模型；
[0010]S3、划分沉降风险分级，数据处理模块按沉降风险国标对单个结构体及整体建筑的沉降情况进行沉降风险分级，并对沉降模型进行沉降风险等级标记，沉降风险等级具体分为一级沉降、二级沉降、三级沉降；
[0011]S4、沉降风险情况判定，数据处理模块对监测模块采集到的监测数据进行处理，然后根据沉降模型和沉降风险等级对单个结构体及整体建筑的沉降情况进行评估，然后判断单个结构体及整体建筑是否发生异常沉降，并发出警示信息；
[0012]S5、沉降风险情况预测，数据处理模块对监测模块采集到的监测数据进行处理，然
后根据步骤S3中的沉降模型和沉降风险等级对单个结构体及整体建筑的沉降情况进行风险预测，然后得出单个结构体及整体建筑沉降风险预测结果，风险预测结果由可视化装置实时显示，并发出警示信息。
[0013]优选的，所述步骤S3中，在数据处理模块中把零沉降和国标中建筑物沉降允许范围值以内的沉降情况划分为一级沉降；把超出国标中建筑物沉降允许范围值，但超出部分不超过允许范围的20％的沉降情况划分为二级沉降；把超出国标中建筑物沉降允许范围值，且超过允许范围的20％的沉降情况划分为三级沉降；
[0014]优选的，所述步骤S1中，每个单个结构体及整体建筑的至少三个面安装位移传感器、倾角传感器和三维立体摄像头。
[0015]优选的，所述步骤S2中的数据处理模块先对各监测模块收集到的实时监测数据信息进行特征识别、分类，再对各个单个结构体赋予坐标值，或者在数据处理模块中输入各个单个结构体的全局平面坐标值，然后将坐标值和采集的沉降信息作一一对应关系，即可形成全局平面坐标系，最终建立全局位置分布点阵图。
[0016]优选的，所述步骤S3中的可视化装置显示沉降风险分级时以颜色标示，其中，一级沉降以绿色标示；二级沉降以黄色标示；三级沉降以红色标示，使沉降信息可视化于全局位置分布点阵图上，根据全局位置分布点阵图快速确认沉降坐标。
[0017]优选的，所述步骤S4、S5中的警示信息发布方式包括短信、邮件、现场语音播报和移动应用程序，所述警示信息包括单个结构体或整体建筑的具体名称、位置坐标、沉降风险等级。
[0018]优选的，所述步骤S5中沉降风险情况预测具体方式为，
[0019]S5.11、首先通过数据处理模块利用监测模块的数据生成时间序列，然后判断时序序列是否为平稳非纯随机序列，若平稳则进入下一步，若不平稳则采用差分的方法进行数据处理，再进入下一步；
[0020]S5.12、其次以平稳非纯随机序列建立ARMA(p，q)模型，即：
[0021][0022]式中：p是自回归阶数，q是移动平均阶数，θ是不为零的待定系数，ε
t
是独立误差项，X
t
是时间序列。
[0023]并通过自相关和偏自相关函数，并结合AIC或BIC准则对建立的模型进行识别和定阶，并对对模型参数进行估计；
[0024]S5.13、对S5.12拟合的模型进行适应性检验，若通过检验则开始进行沉降预测，若模型检验不通过，则重新进行模型识别和检验；
[0025]S5.14、用通过S5.13适应性检验的自回归移动平均模型，根据样本数据基于所述建立自回归移动平均模型，对单体结构体及整体建筑进行预测，得到沉降预测值。
[0026]本发的第二目的明通过以下技术方案实现：
[0027]一种模块化可移动结构体沉降智能监测系统，所述沉降智能监测系统包括监测模块和数据处理模块，所述监测模块采用有线或无线通信信号连接数据处理模块。
[0028]优选的，所述监测模块包括倾角传感器、位移传感器和三维立体摄像头，倾角传感
器、位移传感器和三维立体摄像头分别设置在单个结构体及整体建筑上，且倾角传感器、位移传感器、三维立体摄像头与数据处理模块采用有线或无线通信传输数据信息。
[0029]优选的，所述数据处理模块包括由网络信号连接的信号接受器、计算机、云服务器、数据储存器和报警信号灯，在所述计算机中内置有数据处理软件，数据处理软件实现对监测模块采集得的监测数据信息处理分析，所述信号接受器则采用有线或无线通信连接各倾角传感器、位移传感器。
[0030]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术监测精度高：数据采集装置采用多种传感器，结合人工智能技术进行分析和处理，可以实现高精度的模块化可移动结构体沉降检测；
[0031]2、本专利技术实现实时监测：采用人工智能技术进行模块化可移动结构体沉降检测，可以实现实时监测，缩短检测周期；
[0032]3、本专利技术监测成本低：采用传感器采集数据，结合人工智能模型进行分析和处理，可以减少人力成本和设备成本；
[0033]4、本专利技术实现动态监测：本专利技术在模块化可移动结构体的使用过程中，通过传感器实时监测其沉降情况，包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、沉降监测数据采集，通过监测模块分别采集单个结构体及整体建筑的实时沉降数据及位置信息，并实时上传至数据处理模块；S2、构建沉降监测模型，数据处理模块接收监测模块采集到的实时监测数据信息，建立单个结构体及整体建筑全范围的全局位置分布点阵图，分布点阵图通过可视化装置实时显示，以首次检测到的位置信息为参照点构建单个结构体及整体建筑的沉降模型；S3、划分沉降风险分级，数据处理模块按沉降风险国标对单个结构体及整体建筑的沉降情况进行沉降风险分级，并对沉降模型进行沉降风险等级标记，沉降风险等级具体分为一级沉降、二级沉降、三级沉降；S4、沉降风险情况判定，数据处理模块对监测模块采集到的监测数据进行处理，然后根据沉降模型和沉降风险等级对单个结构体及整体建筑的沉降情况进行评估，然后判断单个结构体及整体建筑是否发生异常沉降，并发出警示信息；S5、沉降风险情况预测，数据处理模块对监测模块采集到的监测数据进行处理，然后根据步骤S3中的沉降模型和沉降风险等级对单个结构体及整体建筑的沉降情况进行风险预测，然后得出单个结构体及整体建筑沉降风险预测结果，风险预测结果由可视化装置实时显示，并发出警示信息。2.根据权利要求1所述一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法，其特征在于：所述步骤S3中，在数据处理模块中把零沉降和国标中建筑物沉降允许范围值以内的沉降情况划分为一级沉降；把超出国标中建筑物沉降允许范围值，但超出部分不超过允许范围的20％的沉降情况划分为二级沉降；把超出国标中建筑物沉降允许范围值，且超过允许范围的20％的沉降情况划分为三级沉降。3.根据权利要求1所述一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法，其特征在于：所述步骤S1中，每个单个结构体及整体建筑的至少三个面安装位移传感器、倾角传感器和三维立体摄像头；其中：各个倾角传感器、位移传感器和三维立体摄像头分别采集每个单个结构体及每个整体建筑的实时沉降数据及位置信息，信息内容包括倾斜角度、垂直位移，并以有线或无线通信方式实时上传至数据处理模块，且监测模块与数据处理模块采用有线或无线通信传输数据信息。4.根据权利要求1所述一种模块化可移动结构体沉降智能监测方法，其特征在于：所述步骤S2中的数据处理模块先对各监测模块收集到的实时监测数据信息进行特征识别、分类，再对各个单个结构体赋予坐标值，或者在数据处理模块中输入各个单个结构体的全局平面坐标值，然后将坐标值和采集的沉降信息作一一对应关系，...

【专利技术属性】
技术研发人员：母艳昌，曹祥，陆劲旭，韦邱发，王焰，余康，马谡，杨景尧，
申请(专利权)人：云南建筑产业化研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：