[发明专利]一种不可移动文物裂缝监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种不可移动文物裂缝监测装置及方法，解决现有文物监测方式劳动强度大、维护成本高、数据处理难度大、数据失实和缺乏实时性的问题。该装置包括控制平台、数据采集模块和服务端模块；控制平台包括控制器模块、分别与控制器模块连接的时钟模块、温湿度采集模块、无线传输模块和电源模块；数据采集模块包括裂缝宽度采集模块和裂缝距离采集模块；服务端模块包括数据接收模块、数据存储模块、数据分析模块和预警信息判断模块，数据接收模块用于裂缝数据，数据存储模块用于将接收到的裂缝数据按格式进行存储，数据分析模块将存储的裂缝数据进行比对计算，并将计算结果传输给预警信息判断模块，预警信息判断模块对计算结果进行判断。

技术领域

本发明涉及不可移动文物监测技术领域，具体涉及一种不可移动文物裂缝监测装置及方法。

背景技术

不可移动文物主要包括具有历史、艺术、科学价值的古遗址、古墓葬、古建筑、石窟寺和石刻等，以及与重大历史事件、革命运动或者著名人物有关的以及具有重要纪念意义、教育意义或者史料价值的近代现代重要史迹、代表性建筑等。

不可移动文物传统裂缝的监测主要是以离线监测、人工巡检、数据存储为主，此种方式劳动强度大、维护成本高、数据处理难度大，而且由于人为因素造成数据失实和缺乏实时性的事件时有发生，严重影响了文物遗址保护单位决策的可靠性。

发明内容

本发明的目的是解决现有文物监测方式劳动强度大、维护成本高、数据处理难度大、数据失实和缺乏实时性的问题，提供一种不可移动文物裂缝监测装置及方法。

本发明的技术方案是：

一种不可移动文物裂缝监测装置，包括控制平台、数据采集模块和服务端模块；所述控制平台包括控制器模块、分别与控制器模块连接的时钟模块、温湿度采集模块、无线传输模块和电源模块；所述时钟模块用于计时，提供数据采集触发条件；所述温湿度采集模块用于采集裂缝监测点温湿度；所述电源模块供电；所述无线传输模块用于数据采集模块和控制器模块之间、控制器模块与服务端模块之间的通信；所述数据采集模块包括裂缝宽度采集模块和裂缝距离采集模块，用于采集裂缝宽度像素值和裂缝距离；所述服务端模块包括数据接收模块、数据存储模块、数据分析模块和预警信息判断模块，所述数据接收模块用于接收控制器模块发送的裂缝数据，所述数据存储模块用于将接收到的裂缝数据进行存储，所述数据分析模块将存储的裂缝数据进行比对计算，并将计算结果传输给预警信息判断模块，预警信息判断模块对计算结果进行判断。

进一步地，所述裂缝宽度采集模块包括OpenMV模块，OpenMV模块接收控制器模块的指令后，抓拍裂缝照片，计算出裂缝宽度像素值，并将裂缝宽度像素值回传至控制器模块。

进一步地，所述裂缝距离采集模块包括激光测距模块和MCU控制模块；所述MCU控制模块接收控制器模块的测量指令后激活激光测距模块，激光测距模块将测量到的裂缝距离通过MCU控制模块传输至控制器模块。

进一步地，所述无线传输模块包含ZigBee无线近距离传输模块和NB-IoT无线远距离传输模块，所述ZigBee无线近距离传输模块用于控制器模块与数据采集模块之间的通信，所述NB-IoT无线远距离传输模块用于控制器模块与服务端模块之间的通信。

同时，本发明还提供一种不可移动文物裂缝监测方法，包括以下步骤：

A、时钟模块达到计时条件，控制器模块向数据采集模块发送数据采集指令；

B、裂缝距离采集模块接收指令后，采集裂缝距离，并回传至控制器模块；

C、裂缝宽度采集模块接收指令后，抓拍裂缝照片，计算出裂缝宽度像素值，回传至控制器模块；

D、控制器模块根据裂缝距离和裂缝宽度像素值，通过预置算法计算出裂缝实际宽度，同时采集温湿度数据，并将裂缝实际宽度和温湿度数据传输至服务端模块；