[發明專利]一種用于傾斜磚石古塔糾偏的監視方法

有效

• 申請號: 201910068144.3
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109726936B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 趙兵兵;蔡葳蕤;裴爽
• 申請（專利權）人: 遼寧工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/08;G06N3/06;G06Q50/08
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 李燁

1.一種用于傾斜磚石古塔糾偏的監視方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、采集傾斜磚石古塔的數據，其包括：古塔的建筑年齡、高度、地上層建筑面積、地上層建筑面積、古塔總面積以及傾斜角度；根據所述傾斜磚石古塔的數據獲取所述傾斜磚石古塔對應的預設評估指標

步驟二、當時，采集所述傾斜磚石古塔所處的環境溫度、環境濕度、傾斜角度和土壤緊實度，根據所述環境溫度、環境濕度、傾斜角度和土壤緊實度對所述預設評估指標進行處理得到風險評估指數ξ；

步驟三、根據所述環境溫度、所述環境濕度、所述傾斜角度、所述土壤緊實度和所述風險評估指數進行所述傾斜磚石古塔的傾斜風險狀態判斷，以此對所述傾斜磚石古塔進行監視；

在所述步驟一中，所述預設評估指標計算過程為：

其中，κ為第一校正系數，H為建筑高度，θ為待監視傾斜磚石古塔的傾斜角度，S_U為地上層建筑面積，S_D為地下層建筑面積，S_A為建筑總面積，δ₁為地上層建筑面積校正系數，δ₂為地下層建筑面積校正系數，δ₁+δ₂＝0.95，δ₃為建筑總面積校正系數，取值為0.53～0.62；

在所述步驟二中，所述風險評估指數ξ計算過程為

式中，RH為環境濕度，T為環境溫度，θ為待監視傾斜磚石古塔的傾斜角度，P為土壤緊實度，RH₀為比較環境濕度，T₀為比較環境溫度，P₀為比較土壤緊實度，e為自然對數的底數，λ為第二校正系數，A為經驗常數；

在所述步驟三中，通過建立BP神經網絡模型對所述傾斜風險狀態判斷，包括如下步驟：

步驟3.1、按照采樣周期，通過溫度傳感器采集待監視傾斜磚石古塔的環境溫度T，通過濕度傳感器采集待監視傾斜磚石古塔的環境濕度RH，通過圖像探測器采集待監視傾斜磚石古塔的傾斜角度θ，通過土壤緊實度檢測儀采集待監視傾斜磚石古塔的土壤緊實度P，所述風險評估指數ξ；

步驟3.2、依次將上述參數進行規格化，確定三層BP神經網絡的輸入層神經元向量x＝{x₁,x₂,x₃,x₄,x₅}，其中，x₁為環境溫度系數、x₂為環境濕度系數、x₃為傾斜角度系數、x₄為土地緊實度系數，x₅為風險評估指數系數；

步驟3.3、所述輸入層向量映射到隱層，所述隱層向量y＝{y₁,y₂,…,y_m}，m為隱層節點個數；

步驟3.4、得到輸出層向量o＝{o₁,o₂}；o₁為傾斜磚石古塔的安全狀態系數、o₂為故障信號，所述輸出層神經元值為k為輸出層神經元序列號，k＝{1,2}；其中，當o₁為1時，傾斜磚石古塔處于安全狀態，當o₁為0時，傾斜磚石古塔處于危險狀態；當o₂為1時，監視裝置工作正常，當o₂為0時，監視裝置工作異常，停止工作。

2.如權利要求1所述的用于傾斜磚石古塔糾偏的監視方法，其特征在于，當所述傾斜磚石古塔的建筑年齡不大于500年時，κ取值為0.89～1.09；以及

當所述傾斜磚石古塔的建筑年齡大于500年時，κ取值為1.08～1.13。

3.如權利要求2所述的用于傾斜磚石古塔糾偏的監視方法，其特征在于，λ取值為0.2，A取值為1.17。

4.如權利要求3所述的用于傾斜磚石古塔糾偏的監視方法，其特征在于，在所述步驟3.3中，所述隱層節點個數m滿足：其中，n為輸入層節點個數，p為輸出層節點個數。

5.如權利要求4所述的用于傾斜磚石古塔糾偏的監視方法，其特征在于，在所述步驟3.2中，將環境溫度T、環境濕度RH、傾斜角度θ、土壤緊實度P和風險評估指數ξ進行規格化的公式為：

其中，x_j為輸入層向量中的參數，X_j分別為測量參數T、RH、θ、P、ξ，j＝1,2,3,4,5；X_jmax和X_jmin分別為相應測量參數中的最大值和最小值。