[发明专利]对于比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或者移动刚性结构进行实时监测的系统和方法

权利要求书

1.用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其中刚性结构受到扭曲力和扭转力，其中所述系统特征在于包括下面的元件：

多个优选地悬挂的倾角仪(2)，所述倾角仪分布在整个结构中，其中所述分布优选地是均一的；

至少一个优选地双轴的陀螺仪(3)，所述陀螺仪另外作用为倾角仪或者独立于其余的倾角仪，并且位于所述结构中的某个位置处，优选地位于所述结构的中心处；

多个加速度计(4)，所述加速度计优选地收纳在整个结构中；

能够传输来自所述倾角仪(2)、陀螺仪(3)和加速度计(4)的读数的部件；

至少一个信息的处理器(5)，所述处理器(5)特性在于连续时间测量。

2.根据权利要求1所述的用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其特征在于，所述倾角仪(2)确定由于所述结构中的扭曲形成的干扰而造成的、所述倾角仪(2)的臂相对于在待测量的所述结构上的初始位置的倾角。

3.根据权利要求1所述的用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其特征在于，不管什么时间在待监测的所述结构中发生干扰，陀螺仪(3)允许测量所述结构相对于水平线的扭曲角。

4.根据权利要求1所述的用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其特征在于，90度角与由所述倾角仪(2)和所述陀螺仪(3)确定的所述扭曲角的和之间的差值确定了所述倾角仪的臂相对于垂直方向的角度。

5.根据权利要求1所述的用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其特征在于，所述加速度计(4)由于干扰而相对于它们的无干扰的初始位置在彼此之间相对移动。

6.根据权利要求1所述的用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其特征在于，所述陀螺仪(3)测量所述结构由于干扰形成的扭转运动造成的、相对于横向水平线的横向倾角(W)。

7.根据权利要求1所述的用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其特征在于，所述倾角仪(2)测量由于干扰导致的扭转运动而造成的、相对于所述倾角仪的无干扰位置的横向倾角(Q)。

8.根据先前权利要求所述的用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其特征在于，包括测量扭曲干扰的如下步骤：

将全部仪器设置成相同水平的一致性和皮重；

设定所述倾角仪(2)的读数、所述陀螺仪(3)的读数、所述加速度计(4)的读数；

通过适当的部件将信息传输至所述处理器(5)；

所述处理器(5)在初始的时间段内接收所述信息；

当所述结构(1)受到干扰时，所述倾角仪(2)显示所述臂相对于基准测量结果的所述倾角(A)的读数，并且所述信息被传输到处理器(5)；

同时，所述陀螺仪(3)显示相对于所述水平线的角度(D)的读数，所述读数被传输到处理器(5)；

另外同时，所述加速度计(4)测量它们相对于它们的初始位置的位移，所述读数被传输到处理器(5)；

所述处理器(5)通过将所测量的角度(A)和角度(D)相加确定总的扭曲角；

所述处理器(5)确定所述倾角仪(2)的臂所到达的高度(h₂)，并且将确定所述倾角仪(2)的臂的初始高度与最终高度之间的差值(Δh)；

所述处理器(5)另外将确定对于计算非常重要的参数：疲劳、阻力、负载效应、弹性、弹性势能、速度、动能、机械能、力矢量方向、扭曲等；

所述处理器(5)将绘出由于扭曲效应形成的这些参数随时间的变化曲线；

所述处理器(5)将绘出特定时间内由整个所述结构上的扭曲形成的扭曲的曲线。

9.根据权利要求6或7所述的用于实时监测比如建筑结构、飞行器、船舶等固定或移动刚性结构的系统和方法，其特征在于，包括测量扭曲干扰的如下步骤：

确定所述陀螺仪(3)和所述倾角仪(2)的读数作为基准点；

所述处理器(5)在初始的时间段内接收来自所述陀螺仪(3)和所述倾角仪(2)的信息；

所述陀螺仪(3)在所述扭转干扰之后测量相对于沿所述结构(1)的横向方向的虚拟水平线的横向倾角(W)；

所述信息被传输到处理器(5)；

同时，所述倾角仪(2)测量有干扰时的、相对于无干扰时的初始位置的横向倾角(Q)，并且信号被传输到所述处理器(5)；

所述处理器(5)将来自所述陀螺仪(3)和所述倾角仪(2)的角度(W)与角度(Q)相加；

所述处理器(5)借助于适当的软件进行计算操作，由此确定疲劳、阻力、负载效应、弹性、弹性势能、速度、动能、机械能、力矢量方向、扭曲等；

所述处理器(5)将用这些结果根据各扭曲参数的时间相对于时间来绘制比较曲线；

所述处理器(5)绘制特定时间内的、由于整个所述结构的扭转形成的扭曲的曲线。