[发明专利]用于预应力钢结构的三维可视化动态监测系统及监测方法

摘要

本发明涉及一种用于预应力钢结构的监测系统及监测方法。监测系统包括传感子系统、数据采集子系统、数据通信子系统、可视化显示子系统和安全预警子系统；传感子系统对待测结构进行监测，数据采集子系统采集传感子系统的数据，并通过数据通信子系统传输给可视化显示子系统和安全预警子系统，可视化显示子系统用于对结构进行可视化显示，安全预警子系统用于对结构进行预警。监测方法，采用上述监测系统。本发明能够精确有效地实时监测结构的性能变化，并根据监测数据与结构理论数据的对比分析，进行安全预警，给施工过程和正常结构加固提供决策性技术依据，对于实现结构效率最大化、保证结构使用安全具有重大的价值、经济效益和社会效益。

主权项

一种用于预应力钢结构的三维可视化动态监测方法，采用用于预应力钢结构的三维可视化动态监测系统，用于预应力钢结构的三维可视化动态监测系统，包括传感子系统、数据采集子系统、数据通信子系统、可视化显示子系统和安全预警子系统；其特征在于：传感子系统对待测结构进行监测，数据采集子系统采集传感子系统的数据，并通过数据通信子系统传输给可视化显示子系统和安全预警子系统，可视化显示子系统用于对结构进行可视化显示，安全预警子系统用于对结构进行预警；传感子系统，包括布设在待测结构上的气象环境监测传感器、结构监测传感器和辅助监测传感器；气象环境检测传感器包括风速、风向传感器，温湿度传感器，雨量计和气压计；结构监测传感器包括应变计，钢筋计，温度计，测斜计，位移计和索力计；辅助监测传感器包括静力水准仪，振动传感器，GPS定位仪；数据采集子系统，包括监测数据采集仪、监测主机和第一监测数据库，由数据采集仪接收传感子系统的模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号，检测主机向检测数据采集仪发送指令请求检测数据后监测数据采集仪向监测主机发送监测数据，检测主机将监测数据存入监测数据库；数据通信子系统，包括监测客户端主机、监测服务端主机和第二监测数据库；检测客户端主机从数据采集子系统的第一监测数据库读取数据，监测服务端主机向检测客户端主机远程设置频率，请求监测客户端主机发送检测数据；监测服务端主机接收监测客户端发送的监测数据并存入第二监测数据库；可视化显示子系统，主要包括模型加载、模型编辑和模型显示三个模块；安全预警子系统，主要包括数据分析、铃声警告和方案生成三个模块；其特征在于，具体包括以下步骤：(1)、确定预应力钢结构的监测内容及监测部位，布设传感器；(2)、选择并安装数据采集系统，完成传感器模拟信号的转换和读取及存储；(3)、在监测服务端主机安装监测数据库，并调试客户端主机与服务器端主机连接与通信；(4)、创建结构三维模型；(5)、加载并编辑三维模型，实现结构的可视化显示；(6)、确定结构安全等级，实现安全警告；采用的传感器包括，气象环境监测传感器、结构监测传感器和辅助监测传感器；气象环境监测传感器包括，风速、风向传感器；温湿度传感器；雨量计；气压计；结构监测传感器包括应变计；钢筋计；温度计；测斜计；位移计；索力计；辅助监测传感器包括，静力水准仪；振动传感器；GPS定位仪；客户端主机从数据采集子系统的第一监测数据库读取数据，并以一定的频率实时传输至远程的服务端主机；服务端接收监测数据，并将其存储在本地的第二监测数据库；在服务端远程更改客户端主机的数据读取与传输频率；确定三个安全级别：安全、比较安全和不安全。