【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于公共管廊安全监测，具体的，涉及一种基于公共管廊安全的振动监测系统及方法。
技术介绍
1、公共管廊处于地下浅土层或地面上廊架，人类的生活活动以及自然环境都会对公共管廊的结构安全造成影响，尤其外部振动会带动公共管廊及管廊内部的管线振动，严重会出现漏水、坍塌、管线断裂等事故，对公共管廊的安全造成严重的影响，现有的公共管廊监测主要采用视频监控与人工巡查，难以实时监测管道振动参数与发现异常，存在安全隐患，因此对公共管廊进行监测，及时的发现公共管廊存在的安全问题具有重要意义，为了解决上述问题，本专利技术提供了以下技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种，解决现有技术中公共管廊监测主要采用视频监控与人工巡查，难以实时监测管道振动参数与发现异常，存在安全隐患的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、基于公共管廊安全的振动监测系统，包括：
4、传感器单元，包括若干设置在管廊内的振动检测传感器，采集振动检测传感器安装位置的振动频率、振动幅度与倾斜角度；
5、云计算平台，用于存储传感器单元采集输入的数据，用于判断各振动检测单元对应位置的振动是否存在异常；
6、基于上述的基于公共管廊安全的振动监测系统进行的振动监测方法，包括如下步骤：
7、s1、云计算平台将管廊按照管道铺设方向划分为若干个监测段，每一个监测段内设置有至少一个振动检测传感器，通过传感器单元对各监测段的振动频率f、振动幅
8、s2、以时间为横坐标，以振幅为纵坐标，在二维平面直角坐标系中绘制得到各监测段的波形图；
9、对波形图进行滤波处理后再进行负值取正，滤除波形图中振幅小于预设值ay的波形，从而得到滤波波形图；
10、将一天的时间划分为n个记录周期，在一天时间内，获取各监测段在各记录周期内的滤波波形图；
11、将一个监测段标记为样本监测段，获取样本监测段在过去的m天内，在记录周期zi中的滤波波形图；其中1≤i≤n；
12、将各滤波波形图中延续时长小于预设时长t1的振动波形删除后，获取这m个滤波波形图中，各滤波波形图内所包含的振动波形，获取这m个滤波波形图对应的振动波形集合；
13、相邻两个振动波形之间不连续；
14、对振动波形集合中的各振动波形进行相似度的计算，将相似度大于预设值θ的振动波形作为一组，当一组内的振动波形的数量大于预设值β时，则将对应的一组振动波形标记为相似波形组；
15、从而获取各监测段在各记录周期内的相似波形组；
16、s3、对于一个相似波形组，对其中各振动波形进行拟合得到一个拟合波形，进而得到各监测段在各记录周期内的拟合波形；
17、s4、对于样本监测段的一个拟合波形，获取其最大振幅amax、大于预设值ay2的振幅值的平均值ap与对应波峰的数量bf、大于预设值ay2的振幅值对应波长覆盖的时长tf；
18、根据公式计算得到拟合波形对应的预损系数g；其中α1与α2均为预设系数；g为预设值；
19、当对应拟合波形的预损系数g满足g＞g1时，则认为对应的拟合波形存在异常，反之，则认为对应的拟合波形正常，g1为预设系数；
20、s5、对于存在异常的拟合波形，获取该拟合波形对应的振动检测传感器在管廊中的位置，并将该位置信息发送至工作人员的终端设备。
21、作为本专利技术的进一步方案，当在一个监测段中，在过去的预设时间t2内，该监测段内的振动频率f的平均值大于预设阈值fy1时，则认为对应监测段的振动存在异常，当该监测段内的振动幅度a大于预设阈值ay1时，则认为对应监测段的振动存在异常，当该监测段内管道的倾斜角度a大于预设阈值ay1时，则认为对应监测段的振动存在异常。
22、作为本专利技术的进一步方案，当一个监测段内设置有一个振动检测传感器时，则将该振动检测传感器所检测的各参数作为对应监测段的参数，当一个监测段内设置有两个或者两个以上的振动检测传感器时，则将这两个或者两个以上的振动检测传感器所采集的各参数的平均值作为对应监测段的参数。
23、作为本专利技术的进一步方案，基于公共管廊安全的振动监测系统还包括：
24、预警单元，用于发出预警信息；
25、定位单元，用于存储传感器单元中各振动检测传感器的安装位置信息以及管廊各位置的维护工作人员的联系方式信息，在振动检测单元对应位置的振动存在异常时，根据对应振动检测传感器的安装位置信息进行定位，并联系对应位置的维护工作人员进行异常的检查与排除工作。
26、作为本专利技术的进一步方案，获取一个相似波形组对应的拟合波形的方法为：
27、s31、将相似波形组中各振动波形的相似部分在直角坐标系中进行叠合；
28、s32、在直角坐标系的横坐标上获取若干个横坐标h，获取各横坐标h在各振动波形上对应的纵坐标的平均值，从而得到若干个坐标点；
29、s33、在直角坐标系中根据步骤s32中得到若干坐标点绘制得到对应的拟合波形。
30、作为本专利技术的进一步方案，g取值范围为1＜g≤1.1。
31、作为本专利技术的进一步方案，振动检测传感器安装在管廊内铺设的管道上，用于对各管道的振动频率、振动幅度以及倾斜角度进行检测，并对各管道的振动进行监控。
32、本专利技术的有益效果：1、相较于传统的人工巡检以及视频监控，本专利技术能够对管廊的振动数据进行监控，且通过对管廊所在位置的振动波形进行获取分析，对振动波形进行聚类分组，对于规律性出现的振动波形，由于其存在时间较长，即使其对应的振动幅度峰值没有超过预设的最大值，在综合强度较大时，也可能会对管廊的结构安全造成影响，因此通过对这一类振动波形对应的振动进行发现、检查与处理，能够降低外部振动对管廊结构安全的影响。
33、2、本专利技术能够根据需要对管廊中的各管线进行振动监控，从而更具针对性，能够在实际应用过程中实现管线问题的精准发现与监控。
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1.基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，当在一个监测段中，在过去的预设时间t2内，该监测段内的振动频率f的平均值大于预设阈值fy1时，则认为对应监测段的振动存在异常，当该监测段内的振动幅度A大于预设阈值Ay1时，则认为对应监测段的振动存在异常，当该监测段内管道的倾斜角度a大于预设阈值ay1时，则认为对应监测段的振动存在异常。
3.根据权利要求2所述的基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，当一个监测段内设置有一个振动检测传感器时，则将该振动检测传感器所检测的各参数作为对应监测段的参数，当一个监测段内设置有两个或者两个以上的振动检测传感器时，则将这两个或者两个以上的振动检测传感器所采集的各参数的平均值作为对应监测段的参数。
4.根据权利要求1所述的基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求1所述的基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，获取一个相似波形组对应的拟合波形的方法为：
6.根据权利要求1所述的基
7.根据权利要求1所述的基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，振动检测传感器安装在管廊内铺设的管道上，用于对各管道的振动频率、振动幅度以及倾斜角度进行检测，并对各管道的振动进行监控。
...【技术特征摘要】
1.基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，当在一个监测段中，在过去的预设时间t2内，该监测段内的振动频率f的平均值大于预设阈值fy1时，则认为对应监测段的振动存在异常，当该监测段内的振动幅度a大于预设阈值ay1时，则认为对应监测段的振动存在异常，当该监测段内管道的倾斜角度a大于预设阈值ay1时，则认为对应监测段的振动存在异常。
3.根据权利要求2所述的基于公共管廊安全的振动监测系统，其特征在于，当一个监测段内设置有一个振动检测传感器时，则将该振动检测传感器所检测的各参数作为对应监测段的参数，当一个监测段内设置有两个或者两个...
【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，刘康，郑从银，吴磊，朱一晨，张开杰，邓元方，居海波，
申请(专利权)人：祥源智联南京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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