[發(fā)明專(zhuān)利]一種土木工程健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710849546.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107622349A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓瑋;龐輝;王凱英;王淋;賈曉宇;馮光澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/06
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/06;G06Q50/08;G06N7/02;H04L29/08;G01D21/02
• 代理公司: 北京華仲龍騰專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種土木工程健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方 法。

背景技術(shù)

土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)。它既指所應(yīng)用的材料、 設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)活動(dòng)，也指工程建設(shè)的 對(duì)象。即建造在地上或地下、陸上或水中，直接或間接為人類(lèi)生活、生產(chǎn)、軍 事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施，例如房屋、道路、鐵路、管道、隧道、橋梁、 運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水排水以及防護(hù)工程等。然 而，現(xiàn)有土木工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)單一，不能反映工程建筑的壓力參數(shù)信息 及相應(yīng)的報(bào)警機(jī)制；如果建筑壓力超標(biāo)容易導(dǎo)致構(gòu)件破損，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌， 造成重大損失。同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，現(xiàn)有的電能供應(yīng)不穩(wěn)定，容易出 現(xiàn)供應(yīng)不足，甚至出現(xiàn)斷電的情況影響監(jiān)測(cè)結(jié)果。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是：現(xiàn)有土木工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)單一， 不能反映工程結(jié)構(gòu)的壓力參數(shù)信息及相應(yīng)的報(bào)警機(jī)制；如果建筑壓力超標(biāo)容易 導(dǎo)致坍塌事故，造成重大損失。同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，現(xiàn)有的電能供應(yīng) 不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)供電不足，甚至出現(xiàn)斷電的情況影響監(jiān)測(cè)結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種土木工程健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方 法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種土木工程健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法包括：

濕度監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊、壓力監(jiān)測(cè)模塊、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊、監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊、報(bào)警模塊、太陽(yáng)能供電模塊。

濕度監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊、壓力監(jiān)測(cè)模塊分別通過(guò)電子線(xiàn)路連接監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)采集模塊；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)電子線(xiàn)路連接監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理模塊；監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)電子線(xiàn)路分別連接無(wú)線(xiàn)通信模塊和報(bào)警模塊；太陽(yáng)能供電模 塊通過(guò)電子線(xiàn)路分別連接監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理模塊。

濕度監(jiān)測(cè)模塊，與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于通過(guò)安裝的濕度檢測(cè)器對(duì) 工程的濕度進(jìn)行檢測(cè)；

所述濕度監(jiān)測(cè)模塊的數(shù)字調(diào)制信號(hào)x(t)的分?jǐn)?shù)低階模糊函數(shù)表示為：

其中，τ為時(shí)延偏移，f為多普勒頻移，0＜a,b＜α/2，x^*(t)表示x(t)的共軛， 當(dāng)x(t)為實(shí)信號(hào)時(shí)，x(t)^<p>＝|x(t)|^<p>sgn(x(t))；當(dāng)x(t)為復(fù)信號(hào)時(shí)， [x(t)]^<p>＝|x(t)|^p-1x^*(t)；

溫度監(jiān)測(cè)模塊，與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于通過(guò)安裝的溫度檢測(cè)器對(duì) 工程的溫度進(jìn)行檢測(cè)；

壓力監(jiān)測(cè)模塊，與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于通過(guò)安裝的壓力檢測(cè)器對(duì) 工程結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊，與濕度監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊、壓力監(jiān)測(cè)模塊、監(jiān) 測(cè)數(shù)據(jù)處理模塊、太陽(yáng)能供電模塊連接，用于將濕度監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊 和壓力監(jiān)測(cè)模塊獲取的模擬量電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)，并將數(shù)字量信號(hào)識(shí)別 出來(lái)后發(fā)送給監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理模塊；

具體包括：

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)置的信號(hào)接收子模塊用于接收濕度監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān) 測(cè)模塊、壓力監(jiān)測(cè)模塊傳輸?shù)奶幚砗笮盘?hào)s(t)廣義二階循環(huán)累積量按如下 公式進(jìn)行：

接收信號(hào)s(t)的特征參數(shù)M²的理論值具體計(jì)算公式為：

經(jīng)過(guò)計(jì)算，BPSK信號(hào)和MSK信號(hào)的均為1，QPSK、8PSK、16QAM 和64QAM信號(hào)的均為0，由此用最小均方誤差分類(lèi)器將BPSK、MSK信 號(hào)與QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信號(hào)分開(kāi)；對(duì)于BPSK信號(hào)而言，在廣 義循環(huán)累積量幅度譜上僅在載頻位置存在一個(gè)明顯譜峰，而MSK信號(hào) 在兩個(gè)頻率處各有一個(gè)明顯譜峰，由此通過(guò)特征參數(shù)M²和檢測(cè)廣義循環(huán)累積量 幅度譜的譜峰個(gè)數(shù)將BPSK信號(hào)與MSK信號(hào)識(shí)別出來(lái)；

檢測(cè)廣義循環(huán)累積量幅度譜的譜峰個(gè)數(shù)的具體方法如下：