[发明专利]塔吊风速预测方法、系统和计算机可读存储介质

说明书

本发明提供了一种塔吊风速预测方法、系统和计算机可读存储介质，该塔吊风速预测方法包括：获取预设地面高度的近地实时风速和塔顶的塔顶实时风速，预设地面高度为距离地面的高度；根据近地实时风速和塔顶实时风速获取预设高度处的预测平均风速；根据预测平均风速获取预测模型；根据预测模型与塔顶实时风速，预测出塔吊在不同高度处的风速。利用近地实时风速数据和塔吊在上升或下降过程中的风速，根据风速变化规律推导出相应的风速随塔吊高度变化的公式，对塔吊所处施工高度风压情况进行计算预测，可掌握地面风压与塔吊运行高度风压的对应关系，制定出不同风压作用下工序清单，提前规避塔吊施工风险，可以实现更加安全的施工。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体而言，涉及一种塔吊风速预测方法、系统和计算机可读存储介质。

背景技术

相关技术中，塔吊在建筑中得到了广泛的应用。塔吊主要承担垂直运输材料的作用。

塔吊的安全性和整体稳定性关乎整个工程的质量、进度、安全，在整个施工过程中起到了至关重要的作用，一旦发生安全事故，将造成十分重要的影响和损失。随着塔身的升高，塔身结构受到的风荷载的影响也越来越大，因此，对塔吊进行风速监测与分析，了解其受力特性和工作状态，保证其在运行过程中的安全性、稳定性尤为重要。

目前，塔吊的风力监测方法通常是在塔吊顶部设置风速仪，数据终端设置在塔吊司机室，由塔吊司机根据实时风速作出相应的响应动作。天气预报所预报的风力情况均以地表风为准，而风力的变化规律为随着高度的增加不断增强，所以塔吊在一定高空中作业所承受的风力与预报情况相差甚远，但不同的施工项目所处的气象环境千差外别，风速随高度的变化规律呈现明显的差异性，为能够提前对特定项目塔吊所处风力作出精准预测，及时作出相应的应急响应措施，规避塔吊施工风险，需要对塔吊的风速进行预测。

发明内容

本发明旨在解决或改善上述技术问题的至少之一。

为此，本发明的第一目的在于提供一种塔吊风速预测方法。

本发明的第二目的在于提供一种塔吊风速预测系统。

本发明的第三目的在于提供一种计算机可读存储介质。

为实现本发明的第一目的，本发明的实施例提供了一种塔吊风速预测方法，包括：获取预设地面高度的近地实时风速和塔顶的塔顶实时风速，所述预设地面高度为距离地面的高度；根据所述近地实时风速和所述塔顶实时风速获取预设高度处的预测平均风速；根据所述预测平均风速获取预测模型；根据所述预测模型与所述塔顶实时风速，预测出塔吊在不同高度处的风速。

可选地，所述预测平均风速满足如下关系：其中，u_z^p为高度z处的预测平均风速，u_y为预设地面高度处在预设时间内的平均风速，z_y为预设地面高度，z为塔吊高度，α^p为预测粗糙度指数。

可选地，预测粗糙度指数满足如下关系：α^p＝f(μ_y)。

可选地，粗糙度指数满足如下关系：

式中，u_z为高度z处的平均风速，α为粗糙度指数；

对式(1)等号两侧同时取对数，即

可选地，所述预设时间为10分钟。

可选地，其特征在于，所述预设地面高度为3米。

可选地，根据所述预测平均风速获取预测模型，具体包括：对鲸鱼算法进行改进；基于改进的鲸鱼算法对所述预测平均风速进行优化，得到优化预测模型；采用所述优化预测模型对风速进行训练和预测，并对实验结果进行误差分析。