[发明专利]古建筑结构变形监测预警方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于古建筑保护技术领域，具体涉及一种古建筑结构变形监测预警方法及系统。

背景技术

随着历史的前进和文明的发展，古建筑作为历史文化的重要载体和组成部分，越来越得到重视和保护。古建筑大多年代久远，结构形式多样，由于不可避免的年久老化、以及自然灾害等种种原因，需要后人提供完善的保护和修缮才可能长久地保存这些历史文化的遗珠。因此，如何对这些古建筑进行有效的监测和保护成为了各国文物管理部门的重要课题。

近年来，随着软硬件技术的发展，变形监测技术也在快速的提高。从古建筑结构变形监测技术来讲，目前可以大概分为三种，即人工目测、专业仪器测量、和自动化监测技术。

传统的变形测量包括各种准直测量、倾斜仪观测、静力水准测量及应变计测量。人工目测需要安排经验丰富的专业人员一一观测，然后组织专家评估诊断，很显然，人工目测的方式不够精确，容易遗漏问题，且人工成本高、效率低。专业仪器测量可能够精准，但需要配合专业测量外业和内业工作人员才能进行，一般文物保护单位由于受专业领域的所限，通常都是聘请专业的测绘机构来作业，增加了额外的投入，而测绘单位也都只专精于测量而不懂文保，缺乏综合预警分析能力。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种古建筑结构变形监测预警方法，其可以实现对古建筑变形情况的实时监测及预警。

本发明的目的还在于提供一种古建筑结构变形监测预警系统。

为实现上述发明目的之一，本发明提供一种古建筑结构变形监测预警方法，该方法包括以下步骤：

获取变形监测数据，并根据所述变形监测数据计算古建筑结构的变形速率及变形方向；

根据所述变形速率及变形方向计算△T后的变形值；

将所述变形值与预设阈值比较，判断是否发出预警信息。

作为本发明的进一步改进，所述变形监测数据包括：

古建筑结构的基础沉降、水平位移、柱倾斜的物理信息数据。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：

根据所述变形值和所述古建筑结构的三维模型，绘制所述古建筑结构的变形趋势图。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括：

每间隔预设时间t获取变形监测数据；

根据相邻两次的变形监测数据计算出单次变形值，进而计算古建筑结构的单次变形速率及方向；

将所述单次变形速率及方向与第一阈值比较，判断是否发出预警信息。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括：

计算n*t后的总变形值，进而计算古建筑结构在n*t内的总变形速率及变形方向；

将所述总变形速率及变形方向与第二阈值比较，判断是否发出预警信息。

为实现上述另一发明目的，本发明提供一种古建筑结构变形监测预警系统，包括：

传感器组件、数据采集器、以及监测预警网络模块；

所述数据采集器通过所述传感器组件获取变形监测数据，所述监测预警网络模块与所述数据采集器通信；其中，

所述监测预警网络模块包括监测分析单元及异常报警单元，所述监测分析单元用于根据所述变形监测数据计算古建筑结构的变形速率及变形方向，进而根据所述变形速率及变形方向计算△T后的变形值；所述异常报警单元用于将所述变形值与预设阈值比较，判断是否发出预警信息。

作为本发明的进一步改进，所述变形监测数据包括：

古建筑结构的基础沉降、水平位移、柱倾斜的物理信息数据。

作为本发明的进一步改进，所述古建筑结构变形监测预警系统还包括监测报告单元，所述监测报告单元用于根据所述变形值和所述古建筑结构的三维模型，绘制所述古建筑结构的变形趋势图。

作为本发明的进一步改进， 

所述数据采集器还通过所述传感器组件每间隔预设时间t获取变形监测数据；

所述监测分析单元还用于根据相邻两次的变形监测数据计算出单次变形值，进而计算古建筑结构的单次变形速率及方向；

所述异常报警单元还用于将所述单次变形速率及方向与第一阈值比较，判断是否发出预警信息。

作为本发明的进一步改进， 

所述监测分析单元还用于计算n*t后的总变形值，进而计算古建筑结构在n*t内的总变形速率及变形方向；

所述异常报警单元还用于将所述总变形速率及变形方向与第二阈值比较，判断是否发出预警信息。