[發明專利]一種在線式分析振動監測數據的方法及系統

在審

• 申請號: 201910387343.0
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110135048A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 劉青麟;李曉武;向南;付煥平;陳勇
• 申請（專利權）人: 上海潮旅信息科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 王志敏

1.一種在線式分析振動監測數據的系統，其特征在于：包括振動監測設備終端(1)，所述振動監測設備終端(1)包括多個振動傳感器，所述振動監測設備終端(1)連接端設有串口服務器，所述串口服務器連接端設有采集網關(2)，所述采集網關(2)連接有本地服務器和客戶端(4)。

2.根據權利要求1所述的一種在線式分析振動監測數據的系統，其特征在于：所述客戶端(4)連接有數據庫、網頁和APP，所述客戶端(4)用于進行系統查閱和數據瀏覽。

3.根據權利要求1所述的一種在線式分析振動監測數據的系統，其特征在于：所述振動監測設備用于對建筑本體采集振動信息，振動信息包括人行振動、人群自由行走振動、大型機器或交通工具工作產生的振動，所述振動傳感器采用200HZ實時進行采集。

4.根據權利要求1所述的一種在線式分析振動監測數據的系統，其特征在于：所述振動傳感器采取被動上傳形式，采取485的有線方式集連到云服務器(3)，所述串口服務器用于將振動傳感器的485信號轉化為網絡信號。

5.一種在線式分析振動監測數據的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟一，對被監測的建筑本體建立有限元模型，將建筑本體的數據采集輸入到模型中，在有限元模型中進行受力分析，軟件模型生成荷載內力云圖，根據內力云圖確定建筑應力變化薄弱點，將振動傳感器安裝于建筑薄弱點處；

步驟二，振動傳感器對東西方向、南北方向和垂直方向三個方向的振動加速度進行采集，根據采集協議實時采集各項監測數據，采取485的有線方式集連到云服務器(3)，上傳數據報文，利用串口服務器將485信號轉化為網絡信號后，經采集網關(2)傳輸至云服務器(3)內；

步驟三，云服務器(3)在云端上對數據報文進行解析，根據加速度振動的特點建立空間直接坐標系，X、Y、Z，根據建立的空間直接坐標系得出加速度振動的方向，振動傳感器采集到加速度的方向后，根據采集的振動的頻率和振幅的大小，計算出受檢建筑三個不同方向的加速度振動曲線；

步驟四，云服務器(3)根據不同的監測指標，對建筑的振動荷載進行不同的計算，生成對應的數據形式存放到數據庫中，并將數據展示在客戶端(4)上，在頁面展示過程中，根據不同的監測指標形成對應的展示模式，再根據對應的預警規則進行預警；

步驟五，用戶通過網頁或app訪問云端查看數據的實時變化和預警，并對預警信息進行處理；

步驟六，云服務器(3)定期對監測建筑生成健康報告，并進行健康評估。

6.根據權利要求5所述的一種在線式分析振動監測數據的方法，其特征在于：在步驟四中的振動荷載計算過程中，判定振動類型不同，所用計算公式不同，對于公共場所人行振動人群自由行走豎向振動荷載，可僅計入豎直振動荷載，人群中自由行走的豎直振動荷載，用以下公式進行計算：

FV(t)表示——人群中自由行走的豎直振動荷載(N)；

Q表示單人質量N，可取約600N；

f表示振動荷載頻率(HZ)；

Φ表示第i階振動荷載頻率的初始相位角度；

K表示振動荷載頻率階數；

T表示時間(s)；

N表示人群的總人數。

7.根據權利要求6所述的一種在線式分析振動監測數據的方法，其特征在于：對于人群中有節奏劇烈運動的豎向振動荷載計算公式為：

FV(t)表示——人群中自由行走的豎直振動荷載(N)；

Q表示單人質量N，可取約600N；

f表示振動荷載頻率(HZ)；

Φ表示第i階振動荷載頻率的初始相位角度；

K表示振動荷載頻率階數；

T表示時間(s)；

N表示人群的總人數。