[发明专利]用于木塔抗震稳定性测试的高速视频测量系统及方法

说明书

本发明涉及一种用于木塔抗震稳定性测试的高速视频测量系统及方法，用于在抗震稳定性测试对待测木塔结构模型进行高速视频测量，木塔结构模型安装在振动实验台上，高速视频测量系统包括高速视频测量设备和工控机，高速视频测量设备的视场覆盖木塔结构模型，高速视频测量设备与工控机进行电连接，木塔结构模型上设有目标跟踪点位，振动实验台对木塔结构模型附加设定的振动频率，工控机根据高速视频测量设备采集的视频信息获取目标跟踪点位的位移时程曲线，进而分析木塔结构的抗震稳定性。与现有技术相比，本发明具有精度高、鲁棒性好等优点。

技术领域

本发明涉及木塔模型抗震稳定性测试技术领域，尤其是涉及一种用于木塔抗震稳定性测试的高速视频测量系统及方法。

背景技术

中国古代建筑主要是以木制结构为主，木制结构具有形式独特、外表美观等特点，因而被广泛地使用在人们的日常生活中。木制结构文物是人类宝贵的历史文化遗产，因此文物的保护监测工作意义重大。

中国专利CN106404914A中公开了一种对应县木塔的结构损伤及安全状况的测试方法，该方法综合实际的边界条件、材料性能、施工质量、节点约束等实际情况，对木塔结构损伤及安全状况进行测试，测试结果准确可信，通过测试分析得出的频率、振型及阻尼比的变化对比分析，可定性判断木塔的结构损伤及安全状况。但该方法不能完成针对木塔抗震性能的测量，若直接针对真实的木塔结构施加振动，极有可能会破坏木塔结构，导致不可修复的损伤。现阶段，亟需一种针对木塔结构的抗震稳定性的高速视频测量系统。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种精度高、鲁棒性好的用于木塔抗震稳定性测试的高速视频测量系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于木塔抗震稳定性测试的高速视频测量系统，用于在抗震稳定性测试对待测木塔结构模型进行高速视频测量，所述的木塔结构模型安装在振动实验台上，所述的高速视频测量系统包括高速视频测量设备和工控机；所述高速视频测量设备的视场覆盖木塔结构模型；所述的高速视频测量设备与工控机进行电连接；所述的木塔结构模型上设有目标跟踪点位，振动实验台对木塔结构模型附加设定的振动频率，工控机根据高速视频测量设备采集的视频信息获取目标跟踪点位的位移时程曲线，进而分析木塔结构的抗震稳定性。

优选地，所述的木塔模型为待测木塔结构依比例还原的木塔模型。

优选地，所述的高速视频测量设备采用分布式高速视频测量网络，包括若干个高速相机，整体视场覆盖木塔结构模型。

优选地，所述的木塔结构模型在其每一层结构上至少设有两个目标跟踪点位。

更加优选地，所述的目标跟踪点位上贴装有人工标志。

优选地，所述的高速视频测量系统设有用于对抗震稳定性测试进行可靠性验证的全站仪和接触式位移传感器。

一种用于上述高速视频测量系统的高速视频测量方法，所述的测量方法包括：

步骤1：依比例还原待测木塔结构，获得木塔结构模型；

步骤2：布设高速视频测量系统；

步骤3：验证高速视频测量系统可靠性；

步骤4：针对木塔抗震稳定性测试进行高速视频测量。

优选地，所述的步骤2具体为：

首先，在木塔结构模型的目标追踪点位上贴装人工标志，然后将木塔结构模型固定在振动实验台上；

其次，在木塔结构模型四周布设若干个高速相机，整体视场覆盖木塔结构模型，构成分布式高速视频测量网络，同时布设全站仪和接触式位移传感器；

最后，将分布式高速视频测量网络接入工控机，完成高速视频测量系统布设。