[发明专利]一种土木工程建筑监测系统

权利要求书

1.一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，包括

内部参数采集模块，由浇注在建筑结构内的若干传感器节点构成，用于建筑内应力数据、加速度数据的采集，并将采集到的数据通过北斗模块发送到中央处理器；

外部参数数据采集模块，用于进行建筑沉降参数、位移参数、倾斜度参数、裂缝参数和扰度参数数据的采集，并将采集到的数据通过手机APP输入共享至中央处理器；

中央处理器，用于接收内部参数采集模块、外部参数数据采集模块所接收到的数据，并将这些数据用其对应的建筑基本信息进行标记后发送到数据库进行储存，将完成标记的数据发送到建筑情况预报模块和专家评估模块；还用于将接收到的数据转换成物理模型构建模块所能识别的数据格式发送到物理模型构造模块；用于根据人机交互模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机交互模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；还用于用户注册、权限管理和密码修改；

建筑情况预报模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的电力信息、电力工况数据生成短期电力情况预报信息，供调度决策模块使用；

专家评估模块，内储存各类典型的建筑内应力数据、加速度数据、沉降参数、位移参数、倾斜度参数、裂缝参数和扰度参数数据及其所可能带来的建筑安全隐患模型；用于将接收到的数据单独并通过多种组合方式组合后与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，以表格的形式发送给显示屏；

物理模型构建模块，用于通过Simulink搭建相关电气设备的仿真分析模型；

虚拟参数作动器，用于驱动参数变化的，与Simulink中的各元素建立关系后，可以在指定的范围内对参数进行变动，从而可以驱动仿真分析模块针对不同的参数进行计算求解；

虚拟参数模块，用来在仿真分析模型中插入的可以直接获取相应的结果或信息的目标的逻辑单元；

仿真分析模块，用于将输入可以划分为单元、特性、载荷、设计变量、设计目标和设计约束的仿真算法和仿真方法；

虚拟参数作动器驱动仿真算法和/仿真方法循环执行并将结果反馈给仿真分析模块，所述仿真分析模块自动提取数据给虚拟参数模块，所述虚拟参数模块接收并自动显示结果。

2.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，所述虚拟参数作动模块用于输入可以分解为设计变量、设计目标以及设计约束的参数，所有的设计变量、设计目标以及设计约束均与仿真分析模块中相关元素有着直接或间接的对应关系。

3.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，还包括一报警模块，该报警模块包括

语音报警模块，用于根据建筑情况预报模块发送的控制命令发出语音报警；

短信编辑发送模块，用于根据建筑情况预报模块发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端。

4.根据权利要求3所述的一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，发送的短信至少包括建筑所在位置、可能发生的安全隐患和发生的概率，以及目前内部参数采集模块所检测到的数据。

5.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，还包括一传感器数据识别模块，用于进行所接收到的内应力数据以及加速度数据内对应的北斗定位数据的识别，从而完成传感器节点工作状态的判定，一旦未检测到对应的传感器节点所对应的的北斗定位数据，则启动预警模块，发送该功能检测模块的代码到指定的移动终端。

6.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，所述系统基于最小跳数的无线传感器网络自组织路由协议，所有节点只需记忆自己的上行转发队列和最小跳数，就可以实现信息路由。

7.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，所述中央处理器内设有一PID调制模块，用于进行数据分析软件的编程和添加。

8.根据权利要求1所述的一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，所述内部参数采集模块通过电源线电性连接有一太阳能电池板，该太阳能电池板黏贴设置在建筑体的外墙壁上。