本申请涉及建筑监测技术领域,尤其涉及一种建筑结构在线监测方法、系统、电子设备及存储介质。
背景技术:
现有的监测建筑结构沉降以及倾斜的方法基本都是通过人工进行定时定期地排查,首先,人工进行监测的方法并不能做到实时监测,定期定时的排查可以发现不规则的沉降和倾斜,也可以预测到一些坍塌问题,但是却不能做到万无一失,而这些涉及到人民财产及生命安全的监测,是最应该做到万无一失的,能越早越快的发现问题,是监测任务的重中之重,其次监测人员的作业水平和工作态度对监测结果有着直接的影响,在某些坍塌事故中都是人为原因忽略了某些重要因素进而酿成大祸。
技术实现要素:
本申请实施例提供一种建筑结构在线监测方法、系统、电子设备及存储介质,实现了不间断的实时在线监测,能够即时发现建筑结构存在的安全隐患,提高监测准确度和实时性。
一方面,本申请一实施例提供了一种建筑结构在线监测系统,包括:
光发射器,所述光发射器设置在建筑结构上的第一监测点,所述光发射器用于向所述建筑结构上第二监测点处的标识物发射光信号;
光学检测装置,用于检测所述光信号在所述标识物上的光强分布;
数据处理装置,用于基于所述光学检测装置输出的光强分布的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息。
可选地,所述光学检测装置包括分别设置在所述标识物上不同位置的光学接收器,每个光学接收器用于检测对应位置处的光强。
可选地,所述数据处理装置,具体用于:
获得所述光学检测装置中各个光学接收器输出的光强;
基于各个光学接收器输出的光强的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移方向。
可选地,所述数据处理装置,还用于:
根据所述位移方向和竖直方向的夹角,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的倾角。
可选地,所述数据处理装置,还用于:
确定各个光学接收器输出的光强和最大光强的比值,以获得各个光学接收器的光强占比,其中,所述最大光强为光学接收器位于所述光信号中心时输出的光强;
基于各个光学接收器的光强占比,确定第二监测点相对于第一监测点在位移方向移动的距离。
可选地,所述标识物上的光学接收器以辐射状的分布方式排布。
可选地,所述标识物正对所述光发射器的表面上包括定位符,所述光学检测装置包括光学摄像头,所述光学摄像头用于采集被所述光信号照射的所述标识物的图像,所述图像包括所述光信号在所述标识物上的光强分布和所述定位符。
可选地,所述数据处理装置,具体用于:
基于所述光学摄像头采集的图像,确定所述图像中的光强中心点的位置;
基于所述光强中心点与所述定位符的相对位置,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息。
一方面,本申请一实施例提供了一种建筑结构在线监测方法,包括:
获取光学检测装置检测到的光信号照射到标识物上产生的光强分布,所述光信号是由设置在建筑结构上第一监测点处的光发射器发射的,所述标识物设置在所述建筑结构上的第二监测点;
基于获取的光强分布的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息。
可选地,所述光学检测装置包括分别设置在所述标识物上不同位置的光学接收器,每个光学接收器用于检测对应位置处的光强;
所述基于获取的光强分布的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息,具体包括:
获得所述光学检测装置中各个光学接收器输出的光强;
基于各个光学接收器输出的光强的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移方向。
可选地,所述方法还包括:
根据所述位移方向和竖直方向的夹角,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的倾角。
可选地,所述方法还包括:
确定各个光学接收器输出的光强和最大光强的比值,以获得各个光学接收器的光强占比,其中,所述最大光强为光学接收器位于所述光信号中心时输出的光强;
基于各个光学接收器的光强占比,确定第二监测点相对于第一监测点在位移方向移动的距离。
可选地,所述标识物正对所述光发射器的表面上包括定位符,所述光学检测装置包括光学摄像头,所述光学摄像头用于采集被所述光信号照射的所述标识物的图像,所述图像包括所述光信号在所述标识物上的光强分布和所述定位符;
所述基于获取的光强分布的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息,具体包括:
基于所述光学摄像头采集的图像,确定所述图像中的光强中心点的位置;
基于所述光强中心点与所述定位符的相对位置,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息。
一方面,本申请一实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其中,处理器执行计算机程序时实现上述任一种方法的步骤。
一方面,本申请一实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任一种方法的步骤。
一方面,本申请一实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述任一种tcp传输性能的控制的各种可选实现方式中提供的方法。
本申请实施例提供的建筑结构在线监测方法、系统、电子设备及存储介质,可通过在建筑结构内的各个检测点设置的光发射器101和光学检测装置102对建筑结构的形变进行24小时不间断的实时监测,系统自带数据分析功能,可实时根据检测到的数据进行建筑安全隐患的分析,即时发现建筑结构存在的沉降、内敛和外倾等问题,并高效地定位到发生形变问题的局部。与人工监测的方式相比,排除了人为因素的干扰,有助于提高监测准确度和实时性,并保障了人员安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的建筑结构在线监测系统的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的在隧道中设置监测点的位置示意图;
图3为本申请一实施例提供的光学接收器在标识物上的排布方式的示意图;
图4为本申请一实施例提供的标识物上的光学接收器和光信号的位置关系的示意图;
图5为本申请一实施例提供的建筑结构在线监测方法的流程示意图;
图6为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合;并且,基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
需要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
为了方便理解,下面对本申请实施例中涉及的名词进行解释:
建筑结构:也可以称为工程结构,是指房屋建筑和土木工程的建筑物、构筑物及其相关组成部分的总称。例如,隧道、地铁车站基坑、楼宇墙体、风能超高塔、冷却塔等。
光发射器:可产生光信号的器件。本申请实施例中的光发射器可以是生成特定波段的光信号的激光器,激光的准直性好、亮度高、发散角小,可提高监测精度和准确度。本申请实施例中的光发射器也可以是普通的光源器件,如led(light-emittingdiode,发光二极管),对于普通光源,可通过光学系统对发射的光信号进行聚焦处理,提高光信号的准直性。
光学接收器:即光电传感器,是将光信号转换为电信号的一种器件,包括但不限于:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。本申请实施例中,可根据选择的光发射器发射的光信号的波段,选择对该波段敏感的光学接收器。
为进一步说明本申请实施例提供的技术方案,下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤,但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中,这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。
参考图1,本申请实施例提供一种建筑结构在线监测系统10,包括至少一个光发射器101、至少一个光学检测装置102和数据处理装置103。其中,光发射器101设置在建筑结构上的第一监测点,光发射器101用于向建筑结构上第二监测点处的标识物发射光信号。光学检测装置102用于检测光信号在标识物上的光强分布。数据处理装置103用于基于光学检测装置输出的光强分布的变化,确定第二监测点相对于第一监测点的位移信息。
本申请实施例中的位移信息可包括位移方向和位移大小(即在位移方向上移动的距离),基于位移方向可进行一步确定第二监测点相对于第一监测点的倾角变化,基于位移方向、位移大小以及倾角变化可确定发生的结构性变化,如沉降、内敛、外倾,以及沉降的距离、内敛的倾角、外倾的倾角等,以获得更加精细化的监测数据。
具体实施时,可根据监测需求,在待监测的建筑结构上确定出至少一组监测点,每组监测点对包括第一监测点和第二监测点,第一监测点和第二监测点的间距可根据要求的监测精度确定,监测精度要求越高,间距越小。在各个第一监测点分别固定一个光发射器101,在各个第一监测点对应的第二监测点分别设置一个标识物,调整第一监测点的光发射器101的位置,使得光发射器101发射的光信号照射到第一监测点对应的第二监测点处的标识物上。为了方便调整光发射器101的位置,可先在第一监测点固定一个调整架,再将光发射器101安装在调整架上,通过调整架上的调节机构,调节光发射器101相对第二监测点处的标识物的上下高度、左右位移以及俯仰偏摆,使得光发射器101发射的光信号射到标识物上的指定位置,该指定位置可以是标识物上预设的任意一点,此处不作限定,当然指定位置可以是标识物的中心点。调整好光发射器101的位置后,可将调节机构锁死,保证监测过程中光发射器101与调整架之间不会发生相对移动和倾斜。此外,还可以通过胶粘、机械固定等手段,将调整架固定在第一监测点,将标识物固定在第二监测点处,保证调整架和第一监测点之间、以及标识物和第二监测点之间不会发生相对移动和倾斜,降低监测结果的误判率。
标识物的大小可根据实际应用场景、第一监测点和第二监测点间的距离等确定。例如,当第一监测点和第二监测点间的距离为5~10米时,标识物可以选择边长为5~10cm的正方形,或者类似的长方形,或者直径为5~10cm的圆形。
光发射器101发射的光信号照射到标识物上,形成一个光斑。每个光发射器101对应一个光学检测装置102,该光学检测装置102用于监测对应的标识物上的光强分布,即光信号在标识物上形成的光斑的光强分布,因此光学检测装置102需要固定在可以检测到对应标识物的位置。
光学检测装置102和数据处理装置103之间可通过有线或无线的方式进行通信,实现光学检测装置102和数据处理装置103之间的数据传输、以及数据处理装置103对光学检测装置102的控制。光发射器101和数据处理装置103之间也可以通过有线或无线的方式进行通信,这样可通过数据处理装置103对光发射器101进行控制,例如控制光发射器101开始工作或结束工作。
完成建筑结构在线监测系统10中各个部分的安装后,即可开始在线监测。下面以建筑结构在线监测系统10中的一对光发射器101和光学检测装置102为例,对在线监测的过程进行说明。
首先,启动第一监测点的光发射器101,光发射器101向第二监测点的标识物发射光信号,照亮标识物,此时光学检测装置102采集标识物上的光强分布,并发送给数据处理装置103,数据处理装置103记录下此时的光强分布,作为初始光强分布。然后,光发射器101继续照射标识物,光学检测装置102将实时采集的标识物上的光强分布发送给数据处理装置103,数据处理装置103将实时获取的光强分布与初始光强分布进行比对,以此确定光强分布的变化,并基于对比结果确定第一监测点和第二监测点是否发生相对位移和倾斜。
具体地,数据处理装置103可对每一次采集的光强分布进行分析,确定本次光强分布的光强中心点,即标识物上光强最大的位置点,计算本次光强分布的光强中心点与初始光强分布的光强中心点之间的相对位移,进而可以确定第二监测点相对于第一监测点的位移信息。具体地,可基于本次光强分布的光强中心点与初始光强分布的光强中心点之间的相对位移,确定第二监测点相对于第一监测点的位移方向、位移大小,基于位移方向和竖直方向的夹角,可确定第二监测点相对于第一监测点的倾角变化。例如,当本次光强中心点与初始光强中心点重合、或者本次光强中心点与初始光强中心点之间的位移大小和倾角变化在误差允许范围内时,可确定此时第一监测点和第二监测点之间未发生相对位移;当本次光强中心点位于初始光强中心点的上方、且本次光强中心点位与初始光强中心点之间的位移大小超过误差允许范围时,可确定此时第二监测点相对于第一监测点发生了沉降;当本次光强中心点位于初始光强中心点的下方、且本次光强中心点位与初始光强中心点之间的位移大小超过误差允许范围时,可确定此时第一监测点相对于第二监测点发生了沉降;当本次光强中心点位于初始光强中心点的左边或右边、且本次光强中心点位与初始光强中心点之间的位移大小超过误差允许范围时,可确定此时第二监测点相对于第一监测点发生了水平方向的移动,如向建筑结构的内部倾斜(简称内敛)或向建筑结构的外部倾斜(简称外倾),具体是内敛还是外倾需要根据第一监测点和第二监测点的位置确定,此时还可以根据第二监测点相对于第一监测点的位移方向和竖直方向的夹角,确定第二监测点相对于第一监测点的倾角变化,进而获得内敛的角度或外倾的角度。
以图2中的一段隧道为例,第一组监测点(包括第一监测点211和第二监测点212)位于隧道内的左侧,第二组监测点(包括第一监测点221和第二监测点222)位于隧道内的右侧,第三组监测点(包括第一监测点231和第二监测点232)位于隧道顶部,第四组监测点204(包括第一监测点241和第二监测点242)位于隧道底部。以第一组监测点为例,第一监测点211的光发射器101向第二监测点212的标识物发送光信号,对应的光学检测装置102采集第二监测点212的标识物上的光强分布,并发送给数据处理装置103,数据处理装置103对第二监测点212的标识物上的光强分布进行分析:当本次光强中心点与初始光强中心点重合、或者本次光强中心点与初始光强中心点之间的位移大小和倾角变化在误差允许范围内时,可确定此时第一监测点211和第二监测点212之间未发生相对位移和倾斜;当本次光强中心点位于初始光强中心点的上方、且竖直方向上的位移大小超过误差允许范围时,可确定此时第二监测点212相对于第一监测点211发生了沉降;当本次光强中心点位于初始光强中心点的下方、且竖直方向上的位移大小超过误差允许范围时,可确定此时第一监测点211相对于第二监测点212发生了沉降;当本次光强中心点位于初始光强中心点的左边、水平方向上的位移大小超过误差允许范围时,可确定此时第二监测点212相对于第一监测点211向右移动了,进一步可确定第二监测点212发生了内敛或第一监测点211发生了外倾,以及基于本次光强中心点位于初始光强中心点之间的位移方向,基于位移方向和竖直方向的夹角,确定内敛或外倾的角度;当本次光强中心点位于初始光强中心点的右边、水平方向上的位移大小超过误差允许范围时,可确定此时第二监测点212相对于第一监测点211向左移动了,进一步可确定第二监测点212发生了外倾或第一监测点211发生了内敛,以及确定本次光强中心点位于初始光强中心点之间的位移方向,基于位移方向和竖直方向的夹角,确定内敛或外倾的角度。其它组别的监测点的监测方法类似,例如针对第二组监测点,当本次光强中心点位于初始光强中心点的左边且位移大小和倾角变化超过误差允许范围时,可确定此时第二监测点222相对于第一监测点221向右移动了,进一步可确定第二监测点222发生了外倾或第一监测点221发生了内敛;当本次光强中心点位于初始光强中心点的右边且相对位移大小和倾角变化超过误差允许范围时,可确定此时第二监测点222相对于第一监测点221向左移动了,进一步可确定第二监测点222发生了内敛或第一监测点221发生了外倾。
监测过程中,光发射器101可持续发射光信号,也可以每隔预定时长发射一次光信号,如间隔10秒发射一次光信号。光学检测装置102可以持续向数据处理装置发送检测到的光强分布,也可每隔预定时长向数据处理装置发送检测到的光强分布,例如间隔10秒发射一次光信号,以降低数据传输量和数据处理量。其中,预定时长可根据实际需求设定,如5秒、10秒、1分钟等,但为了安全,预定时长不应选择过大的数值。
本申请实施例的建筑结构在线监测系统10,可通过在建筑结构内的各个检测点设置的光发射器101和光学检测装置102对建筑结构的形变进行24小时不间断的实时监测,系统自带数据分析功能,可实时根据检测到的数据进行建筑安全隐患的分析,即时发现建筑结构存在的沉降、内敛和外倾等问题,并高效地定位到发生形变问题的局部。与人工监测的方式相比,排除了人为因素的干扰,有助于提高监测准确度和实时性,并保障了人员安全。
具体实施时,光学检测装置102的具体安装位置需根据选择的光学检测装置102的类型确定。具体地,光学检测装置102可以是光学接收器,也可以是光学摄像头。
以光学接收器为例,一个光学检测装置102包括分别设置在同一标识物上不同位置的光学接收器,每个光学接收器用于检测对应位置处的光强,光学接收器输出的电信号与对应位置处的光强正相关。
具体地,标识物上的光学接收器可以辐射状的分布方式排布,例如,多个光学接收器中的一个光学接收器位于标识物的中心,其它光学接收器均匀分布在标识物中心的四周;或者标识物上的光学接收器可以网格的分布方式排布。图3给出了标识物301上的光学接收器的三种可能的排布方式,图3中每个带数字的圆圈可代表一个光学接收器,1号光学接收器可设置在标识物301的中心。
基于此,数据处理装置103可获得光学检测装置102中各个光接收器的光强,并基于各个光接收器的光强的变化,确定第二监测点相对于第一监测点的位移信息。
以图3中的第一种排布方为例,初始时刻,光发射器输出的光信号位于标识物301的中心,即1号光学接收器输出的信号幅值最大,其它光学接收器输出的信号幅值较小。在监测过程中,若1号光学接收器输出的信号幅值未发生变化或变化在误差允许范围内,则确定第一监测点和第二监测点未发生相对位移和倾斜;当1号光学接收器输出的信号幅值变小、2号光学接收器输出的信号幅值变大、且3号和5号光学接收器输出的信号幅值变化较小时,表示第二监测点相对于第一监测点的位移方向为向下且倾角变化较小,即光强中心点上移,可确定第二监测点相对于第一监测点发生了沉降;当1号光学接收器输出的信号幅值变小、4号光学接收器输出的信号幅值变大、且3号和5号光学接收器输出的信号幅值变化较小时,表示第二监测点相对于第一监测点的位移方向为向上且倾角变化较小,即光强中心点下移,可确定第一监测点相对于第二监测点发生了沉降;当1号光学接收器输出的信号幅值变小,3号光学接收器输出的信号幅值变大时,表示第二监测点相对于第一监测点的位移方向为左,即光强中心点右移,具体是内敛还是外倾,需要结合监测点的位置确定;当1号光学接收器输出的信号幅值变小,5号光学接收器输出的信号幅值变大时,表示第二监测点相对于第一监测点的位移方向为右,即光强中心点左移,具体是内敛还是外倾,需要结合监测点的位置确定。当然,位移方向还可以是左上、左下、右上或右下,例如当1号光学接收器输出的信号幅值变小,2号光学接收器和3号光学接收器输出的信号幅值变大时,表示第二监测点相对于第一监测点的位移方向为右下,即光强中心点向标识物左上方移动,可确定第二监测点相对于第一监测点发生了沉降、且第一监测点或第二监测点发生了内敛或外倾。
进一步地,数据处理装置103还可以确定各个光学接收器输出的光强和最大光强的比值,以获得各个光学接收器的光强占比,基于各个光学接收器的光强占比,确定第二监测点相对于第一监测点在位移方向移动的距离(即位移大小),其中,最大光强为光学接收器位于光信号中心时输出的光强。其中,光发射器101发射的光信号在标识物上形成一个圆形光斑,圆形光斑上任意一点x的光强ix=i0×k/rn,其中,i0为圆形光斑中心处的光强,r为点x距离圆形光斑中心(光强中心点)的距离,k和n为系数,需根据圆形光斑满足的能量分布方式确定。基于各个光学接收器的光强占比,可判断出更细微的位移变化,并确定出具体的移动距离。
以图4中的排布方为例,初始时刻,光发射器输出的光信号位于标识物401的中心,1号光学接收器输出的光强为i0。t1时刻,1号光学接收器输出的光强变小,2号光学接收器输出的光强变大,表示第二监测点相对于第一监测点的位移方向为向下,即光强中心点402上移,可确定第二监测点相对于第一监测点发生了沉降,此时1号光学接收器输出的光强为i1,则1号光学接收器到光强中心点的距离为
进一步地,以图4中的t2时刻为例,基于光强中心点402的坐标(xc,yc)和1号光学接收器的坐标为(x1,y1)确定位移方向404,基于位移方向404和竖直方向403的夹角,确定第二监测点相对于第一监测点的倾角a。
以光学摄像头为例,此时,标识物正对光发射器的表面上设置了定位符,定位符可以是画在标识物上的十字、圆点或其它符号。光学检测装置包括光学摄像头,光学摄像头用于采集被光信号照射的标识物的图像,采集的图像中包括光信号在标识物上的光强分布和定位符。
具体实施时,光学摄像头可以设置在任意一个位置,只要能够清晰的采集到标识物正对光发射器的表面的图像即可。例如,光学摄像头可设置在第一监测点,此时光学摄像头与光发射器保持同轴,两者的相对位置固定;或者光学摄像头也可以设置在第二监测点,保证采集到标识物正对光发射器的表面的图像。
基于此,数据处理装置103可基于光学摄像头采集的图像,确定图像中的光强中心点的位置,然后基于光强中心点与定位符的相对位置,确定第二监测点相对于第一监测点的位移变化。具体地,可基于光强中心点与定位符的相对位置,确定出第二监测点相对于第一监测点的位移方向、以及第二监测点相对于第一监测点在位移方向移动的距离。
具体地,可基于图像识别方法,确定出图像中亮度最亮的点,该点坐在位置即为光强中心点的坐标(x1,y1),然后识别出图像中的定位符所在的坐标(x0,y0),基于坐标(x1,y1)和坐标(x0,y0),即可确定光强中心点相对于定位符的方位、以及光强中心点和定位符之间的距离,进而确定出第二监测点相对于第一监测点的位移方向、第二监测点相对于第一监测点在位移方向移动的距离、以及第二监测点相对于第一监测点的倾角等位移信息。
在上述任一实施方式的基础上,基于本申请实施例提供的建筑结构在线监测系统10还可以包括显示器,该显示器与数据处理装置103连接。数据处理装置103对各组监测点的数据进行处理,获得各组监测点的相对位移,并生成对应的图表,通过显示器显示这些图表。
因此,本申请实施例的建筑结构在线监测系统10,可将每一个监测点的光学检测装置采集的数据都转换为电信号模式进行输出,通过线缆进行传输,可以传输到建筑结构外相对安全的区域进行处理和显示,保障了作业人员的人身安全。
在上述任一实施方式的基础上,基于本申请实施例提供的建筑结构在线监测系统10还可以包括报警装置,该报警装置与数据处理装置103连接,该报警装置用于当第二监测点相对于第一监测点的位移信息的变化超过预警阈值时,发出报警信息,其中,预警阈值可以根据实际应用需求设定。数据处理装置103对各个监测点的数据进行分析处理,当某一监测点的位移信息的变化超过预警阈值时,可在第一时间控制报警装置发出报警信息,并在显示器上显示该监测点的编号、位置、位移信息变化的具体数值以及产生了何种类型的结构形变(如沉降、内敛、外倾),降低安全风险,以向作业人员提供更多的建筑结构形变的信息,帮助作业人员了解建筑结构内部的情况,以便迅速作出适当的应对措施,为高效地解决问题提供帮助。
如图5所示,基于上述任一实施方式中的建筑结构在线监测系统,本申请实施例还提供了一种建筑结构在线监测方法,可应用于上述建筑结构在线监测系统中的数据处理装置103,具体包括如下步骤:
s501、获取光学检测装置检测到的光信号照射到标识物上产生的光强分布。
其中,光信号是由设置在建筑结构上第一监测点处的光发射器发射的,标识物设置在建筑结构上的第二监测点。
s502、基于获取的光强分布的变化,确定第二监测点相对于第一监测点的位移信息。
可选地,光学检测装置包括分别设置在标识物上不同位置的光学接收器,每个光学接收器用于检测对应位置处的光强。
基于此,步骤s502具体包括:获得光学检测装置中各个光学接收器输出的光强;基于各个光学接收器输出的光强的变化,确定第二监测点相对于第一监测点的位移方向。
进一步地,步骤s502还包括:根据位移方向和竖直方向的夹角,确定第二监测点相对于所述第一监测点的倾角。
进一步地,步骤s502还包括:确定各个光学接收器输出的光强和最大光强的比值,以获得各个光学接收器的光强占比,其中,最大光强为光学接收器位于光信号中心时输出的光强;基于各个光学接收器的光强占比,确定第二监测点相对于第一监测点在位移方向移动的距离,即位移大小。
更为具体实施方式可参考数据处理装置103的执行逻辑,不再赘述。。
可选地,标识物正对光发射器的表面上包括定位符,光学检测装置包括光学摄像头,光学摄像头用于采集被光信号照射的标识物的图像,该图像包括光信号在标识物上的光强分布和定位符。
基于此,步骤s502具体包括:基于光学摄像头采集的图像,确定图像中的光强中心点的位置;基于光强中心点与定位符的相对位置,确定第二监测点相对于第一监测点的位移信息。其中,位移信息包括但不限于:第二监测点相对于第一监测点的位移方向、位移大小以及倾角等。
更为具体实施方式可参考数据处理装置103的执行逻辑,不再赘述。
本申请实施例提的建筑结构在线监测方法与上述建筑结构在线监测系统采用了相同的发明构思,能够取得相同的有益效果,在此不再赘述。
基于与上述建筑结构在线监测方法相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备具体可以为桌面计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)、服务器等。如图6所示,该电子设备60可以包括处理器601和存储器602。
处理器601可以是通用处理器,例如中央处理器(cpu)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本申请实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器602作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质,例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(randomaccessmemory,ram)、静态随机访问存储器(staticrandomaccessmemory,sram)、可编程只读存储器(programmablereadonlymemory,prom)、只读存储器(readonlymemory,rom)、带电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本申请实施例中的存储器602还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于:移动存储设备、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(mo)等)、光学存储器(例如cd、dvd、bd、hvd等)、以及半导体存储器(例如rom、eprom、eeprom、非易失性存储器(nandflash)、固态硬盘(ssd))等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本申请上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(mo)等)、光学存储器(例如cd、dvd、bd、hvd等)、以及半导体存储器(例如rom、eprom、eeprom、非易失性存储器(nandflash)、固态硬盘(ssd))等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
1.一种建筑结构在线监测系统,其特征在于,包括:
光发射器,所述光发射器设置在建筑结构上的第一监测点,所述光发射器用于向所述建筑结构上第二监测点处的标识物发射光信号;
光学检测装置,用于检测所述光信号在所述标识物上的光强分布;
数据处理装置,用于基于所述光学检测装置输出的光强分布的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述光学检测装置包括分别设置在所述标识物上不同位置的光学接收器,每个光学接收器用于检测对应位置处的光强。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述数据处理装置,具体用于:
获得所述光学检测装置中各个光学接收器输出的光强;
基于各个光学接收器输出的光强的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移方向。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述数据处理装置,还用于:
根据所述位移方向和竖直方向的夹角,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的倾角。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述数据处理装置,还用于:
确定各个光学接收器输出的光强和最大光强的比值,以获得各个光学接收器的光强占比,其中,所述最大光强为光学接收器位于所述光信号中心时输出的光强;
基于各个光学接收器的光强占比,确定第二监测点相对于第一监测点在位移方向移动的距离。
6.根据权利要求2至5任一项所述的系统,其特征在于,所述标识物上的光学接收器以辐射状的分布方式排布。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述标识物正对所述光发射器的表面上包括定位符,所述光学检测装置包括光学摄像头,所述光学摄像头用于采集被所述光信号照射的所述标识物的图像,所述图像包括所述光信号在所述标识物上的光强分布和所述定位符。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述数据处理装置,具体用于:
基于所述光学摄像头采集的图像,确定所述图像中的光强中心点的位置;
基于所述光强中心点与所述定位符的相对位置,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息。
9.一种建筑结构在线监测方法,包括:
获取光学检测装置检测到的光信号照射到标识物上产生的光强分布,所述光信号是由设置在建筑结构上第一监测点处的光发射器发射的,所述标识物设置在所述建筑结构上的第二监测点;
基于获取的光强分布的变化,确定所述第二监测点相对于所述第一监测点的位移信息。
10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求9任一项所述方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,该计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求9所述方法的步骤。
技术总结