[发明专利]一种基于智能手机的建筑结构舒适度测试系统

摘要

本发明公开了一种基于智能手机的建筑结构舒适度测试系统，它涉及建筑振动检测与评估技术领域。所述系统包括智能手机、手机客户端应用软件和手机支架，其中智能手机内含加速度传感器和陀螺仪，加速度传感器用来测定建筑结构的振动数据，陀螺仪用来测定智能手机相对惯性坐标系的运动方向；手机客户端软件包含控制模块、采集模块、分析模块、显示模块和存储模块；本系统支持加速度数据的测试和实时显示功能，同时分析模块可以获得振动所致时域范围内加速度的峰值及频域范围内的振动频率，结合测试的应用场景与现行规范的阈值比较，通过结构振动加速度峰值和频率两方面的信息，综合判定建筑结构及环境的舒适程度。

主权项

1.一种基于智能手机的建筑结构舒适度测试系统，其特征在于：所述系统包括智能手机(1)、手机客户端应用软件(2)和手机支架(3)，其中智能手机(1)内含加速度传感器(1‑1)和陀螺仪(1‑2)，加速度传感器(1‑1)用来测定建筑结构的振动数据，包括结构沿智能手机(1)屏幕方向的水平振动数据、垂直智能手机(1)屏幕方向竖向振动数据，陀螺仪(1‑2)用来测定智能手机(1)相对惯性坐标系的运动方向；手机客户端软件(2)包含控制模块(2‑1)、采集模块(2‑2)、分析模块(2‑3)、显示模块(2‑4)和存储模块(2‑5)；控制模块(2‑1)用于启动和关闭手机客户端(2)，控制模块(2‑1)设置测试场景、数据采样时长及采样频率，测试场景对应的参考阈值为加速度峰值和振动频率；采集模块(2‑2)用来获取智能手机(1)中加速度传感器(1‑1)和陀螺仪(1‑2)记录的测试数据；分析模块(2‑3)用来将加速度传感器(1‑1)和陀螺仪(1‑2)测得的数据进行坐标系转换，将手机局部坐标系的测试加速度数据转化到惯性坐标系下，分析模块(2‑3)可以实现惯性坐标系下时域加速度数据的最值提取及其时域数据到频域数据的变换处理，获得结构的振动频率，根据控制模块(2‑1)给定的测试场景对应的参考阈值，判断建筑结构振动所致的加速度峰值和频率是否满足参考阈值的要求并给出舒适度评估的分析结果；显示模块(2‑4)支持交互式显示，支持惯性坐标系下五种分析结果，包括加速度原始测试数据、时频变换处理后的功率谱曲线、加速度峰值分析结果、结构频率分析结果及舒适度判别结果；采集模块(2‑2)的测试数据在数据采集时以波形谱形式在智能手机(1)终端屏幕上实时显示，在数据采集工作结束后用于输出分析模块(2‑3)的分析结果，存储模块(2‑5)用于实现将测试的原始数据及分析结果保存至智能手机(1)中。