【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑安全智能预警，涉及到一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统及方法。
技术介绍
1、建筑安全是确保建筑结构和其使用过程中人员的安全的综合概念。它涵盖了多个方面，例如结构安全、火灾安全、电气安全和人员疏散等。随着时间的推移，建筑物老化的问题日益突出，其不仅会影响建筑物的美观，也可能危及居民和使用者的安全。故而建筑物的结构安全作为建筑物安全问题中的一类，对其进行监控预警具有十分重要的意义和作用。
2、已有的建筑物结构安全的智能预警方法主要通过监测和分析建筑物结构的应力、振动、裂缝、锈蚀和破损等，进而有助于及早发现结构问题，进行修复和维护，从而提高结构的安全性。
3、但是已有的建筑结构安全的智能预警缺乏对目标建筑物的自然振动频率和激励振动频率的检测和分析，自然振动频率是结构在特定模态下振动的频率，激励振动频率是外部激励对结构产生振动的频率，如果激励振动频率处于与结构固有振动频率相近的范围内，会发生共振，共振可能导致结构振幅增大，这可能对结构稳定性产生负面影响，甚至导致结构的破坏。
4、已有的建筑结构安全的智能预警也忽略了目标建筑物中裂缝、空洞、位移和倾斜度等与其的振动频率健康系数进行结合分析，当目标建筑物存在裂缝、空洞、位移或者倾斜度时，较大的振动频率将会加剧其裂缝、空洞、位移或者倾斜度，进而增加了目标建筑物的隐患和缺陷，降低了目标建筑物的安全性和可靠性，增加了安全事故发生的概率。
技术实现思路
1、鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术的第一方面提供一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，包括：监测区域选取模块，用于在目标建筑物中根据预先设定的原则选取各监测区域。
3、信息获取模块，用于获取目标建筑物中各监测区域的外观信息，其中外观信息包括各裂缝宽度、各裂缝长度、各裂缝深度、各裂缝角度、空洞数、各空洞体积、水平位移距离、垂直位移距离、倾斜角度和自然振动频率。
4、信息解析模块，用于解析目标建筑物中各监测区域的裂缝健康系数、空洞健康系数、位移健康系数、倾斜度健康系数和振动频率健康系数。
5、建筑物安全系数分析模块，用于分析目标建筑物中各监测区域的安全系数，进而得到目标建筑物中各风险监测区域。
6、建筑物安全预警模块，用于结合目标建筑物中各风险监测区域的所属类型建筑元素，对目标建筑物中各风险监测区域分别进行预警。
7、信息库，用于存储目标建筑物中各监测区域的结构元件的预期受力角度，存储目标建筑物所在区域的历史时间段内的刮风日期数以及目标建筑物在历史时间段内的各监测区域的各刮风日期的激励振动频率，存储各类型建筑元素对应编号集合。
8、优选地，所述目标建筑物中各监测区域选取的预先设定的原则的具体内容为：将目标建筑物根据建筑物的结构特征进行划分为各建筑板块，进一步将目标建筑物中各建筑板块以平面网格形式进行划分，并将其平面网格区域作为监测区域，即得到目标建筑物中各监测区域，并将其进行依次排序为1,2,...,i,...a。
9、优选地，所述目标建筑物中各监测区域的振动频率健康系数的具体分析方式为：提取目标建筑物中各监测区域的自然振动频率。
10、从信息库中提取目标建筑物所在区域的历史时间段内的刮风日期数以及目标建筑物在历史时间段内的各监测区域在各刮风日期的激励振动频率。
11、分析目标建筑物所在区域的刮风概率其中m为目标建筑物所在区域的历史时间段内的刮风日期数，m0为目标建筑物所在区域的历史时间段内的总日期数。
12、将目标建筑物在历史时间段内的各监测区域在各刮风日期的激励振动频率按照从小到大的顺序进行排序，进一步对排序好的目标建筑物在历史时间段内的各监测区域在各刮风日期的激励振动频率进行取众数，并将其记为目标建筑物中各监测区域的激励振动频率。
13、分析目标建筑物中各监测区域的振动频率健康系数其中fi、fi′分别为目标建筑物中第i个监测区域的激励振动频率和自然振动频率，κ0为从信息库中提取的目标建筑物的许可振动频率比，f0为设定的目标建筑物中在正常情况下的许可振动频率阈值，为设定的刮风概率阈值，ε1、ε2、ε3分别为设定的振动频率比、激励振动频率与许可振动频率阈值之比和激励振动频率波动率对应的振动频率健康系数的权重因子。
14、优选地，所述目标建筑物中各监测区域的裂缝健康系数的具体解析方式为：提取目标建筑物中各监测区域的各裂缝宽度、各裂缝长度、各裂缝深度和各裂缝角度。
15、分析目标建筑物中各监测区域的裂缝健康系数其中wij、lij、hij、θij分别为目标建筑物中第i个监测区域的第j个裂缝宽度、第j个裂缝长度、第j个裂缝深度和第j个裂缝角度，w0、l0、h0分别为设定的目标建筑物中监测区域允许存在的裂缝宽度、裂缝长度和裂缝深度，θi为从信息库中提取的目标建筑物中第i个监测区域的结构元件的预期受力角度，j＝1,2,...,b，j为各裂缝的编号，b为裂缝的数量，β1、β2、β3、β4分别为设定的裂缝宽度、裂缝长度、裂缝深度和裂缝角度对应的裂缝健康系数的权重因子，e为自然常数。
16、优选地，所述目标建筑物中各监测区域的空洞健康系数的具体分析方式为：提取目标建筑物中各监测区域的空洞数和各空洞体积，分析目标建筑物中各监测区域的空洞健康系数其中mi、vif分别为目标建筑物中第i个监测区域的空洞数和第f个空洞的体积，η0、υ0分别为设定的目标建筑物中监测区域的空洞数的修正补偿值和空洞体积的修正补偿值，f＝1,2,...,m，f为各空洞的编号。
17、优选地，所述目标建筑物中各监测区域的位移健康系数的具体分析方式为：提取目标建筑物中各监测区域的水平位移距离和垂直位移距离，分析目标建筑物中各监测区域的位移健康系数其中si、si′分别为目标建筑物中第i个监测区域的水平位移距离和垂直位移距离，s0、s0′、δs分别为设定的目标建筑物中监测区域允许存在的水平位移距离、垂直位移距离和位移差，δ1、δ2、δ3分别为设定的水平位移距离、垂直位移距离和位移差对应的位移健康系数的权重因子，e为自然常数。
18、优选地，所述目标建筑物中各监测区域的倾斜度健康系数的具体分析方式为：提取目标建筑物中各监测区域的倾斜角度，分析目标建筑物中各监测区域的倾斜度健康系数其中θi′为目标建筑物中第i个监测区域的倾斜角度，θ0′为设定的目标建筑物安全使用时的许可倾斜角度。
19、优选地，所述目标建筑物中各监测区域的安全系数的具体分析方式为：提取目标建筑物中各监测区域的裂缝健康系数、空洞健康系数、位移健康系数、倾斜度健康系数和振动频率健康系数，分析目标建筑物中各监测区域的安全系数其中γ1、γ2、γ3、γ4、γ5分别为设定的裂缝健康系数、空洞健康系数、位移健康系数、倾斜度健康系数和振动频率健康系数对应的影响因子本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域选取的预先设定的原则的具体内容为：
3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域的振动频率健康系数的具体分析方式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域的裂缝健康系数的具体解析方式为：
5.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域的空洞健康系数的具体分析方式为：
6.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域的位移健康系数的具体分析方式为：
7.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域的倾斜度健康系数的具体分析方式为：
8.根据权利要求1所述
9.根据权利要求8所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各风险监测区域的预警的具体操作方式为：
10.一种基于人工智能的建筑安全智能预警系方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域选取的预先设定的原则的具体内容为：
3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域的振动频率健康系数的具体分析方式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域的裂缝健康系数的具体解析方式为：
5.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的建筑安全智能预警系统，其特征在于：所述目标建筑物中各监测区域的空洞健康系数的具体分析方式为：
...【专利技术属性】
技术研发人员：蓝天，施磊，
申请(专利权)人：壹品慧数字科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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