[发明专利]一种基于PZT振测信号的泄流结构BIM损伤识别信息系统

说明书

本发明公开了一种基于PZT振测信号的泄流结构BIM损伤识别信息系统，实现了BIM技术在损伤识别领域的创新应用，该系统包括PZT传感器模块，用于采集坝体在不同工况下的振动信号；振测信号处理模块，用于处理所述PZT传感器采集到的振动信号，并将处理后的特征信息分编存储；BIM信息模型模块，用于存储工程各部件的BIM信息模型，该模块可将传感器的属性等信息附着于模型上进行管理；虚拟现实融合模块，是将所述振测信号处理模块和BIM信息模型模块进行信息融合，用以将振测信号处理模块存储的结构损伤特征附着于BIM信息模型模块来进行管理并实现结构损伤识别与定位的可视化，具有互动性、可视化、灵活性等特点。

技术领域

本发明涉及一种基于PZT振测信号的泄流结构BIM损伤识别信息系统，属于涉水工程损伤监测领域。

背景技术

在大体积水工混凝土结构损伤监测领域，由于水工建筑物种类多、规模大、结构复杂，所以对水工结构进行损伤监测时的传感器数目多，从而产生海量损伤监测数据，若对这些数据的存储、提取、分析运算、数据特征提取等处理工作都由手工完成，无论是工作效率还是准确性都无法满足实际工程需求。此外，工程在竣工后，施工方移交给运维管理方的设计、施工阶段的图纸文件等资料存在纸质文件破损、电子文件格式不兼容等现象，使得结构损伤监测数据分析人员对建筑的构造、使用等情况缺乏了解，大大降低了分析人员对结构损伤识别与定位的效率。为便于数据分析人员分析损伤监测数据，同时给除险加固施工人员提供三维可视化损伤识别定位结果，方便除险加固人员施工，开发此类混凝土结构损伤识别可视化系统具有十分重要的实用价值。

BIM技术是将工程内外部结构以三维可视化的形式表达，并将与结构相关的设计、施工、运维信息都附着在模型上进行管理，可实现对工程数据、工程对象的全生命周期完整描述。在BIM建筑信息模型中，整个过程都是可视化的，可视化结果不仅可以用来三维效果的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计运维过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。从而降低汇报人员向业主汇报工程进度的强度，提高生产效率，为工程管理提供科学的信息化监控手段。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明将BIM技术引入结构损伤监测领域，提供了一套不受时间、空间限制的计算机辅助科研、生产系统平台的基于PZT振测信号的泄流结构BIM损伤识别信息系统，未来必将得到广泛应用。本发明的目的在于将损伤识别定位信息“无纸化”附着于BIM模型进行管理，从而实现BIM技术在结构损伤识别领域中的应用，是一种基于PZT振测信号的泄流结构BIM损伤识别信息系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种基于PZT振测信号的泄流结构BIM损伤识别信息系统，该系统包括PZT传感器模块、振测信号处理模块、BIM信息模型模块、虚拟现实融合模块，PZT传感器模块与振测信号处理模块连接，振测信号处理模块、BIM信息模型模块分别与虚拟现实融合模块连接，其中：

所述PZT传感器模块包括PZT传感器，PZT传感器的导线接入dsPACE系统中，建立实物振测信号采集平台；

所述振测信号处理模块包括信号去噪模块、结构振动幅值均方根特征的提取模块、结构振动优势频率的提取模块和PZT传感器振测信号的两两互相关系数的提取模块；其中，信号去噪模块，用于对PZT传感器模块采集的振测信号进行去噪处理；结构振动幅值均方根特征的提取模块，用于提取去噪处理后的振测信号的结构振动幅值均方根特征，作为结构损伤程度的判定依据；结构振动优势频率的提取模块，用于提取去噪处理后的振测信号的结构振动优势频率，作为结构损伤程度的判定依据；PZT传感器振测信号的两两互相关系数的提取模块，用于提取去噪处理后的振测信号的两两互相关系数，作为结构损伤定位的判定依据；

所述BIM信息模型模块，用于在结构设计时建立理论的BIM信息模型以及形成结构运维阶段的BIM信息模型；