一种建筑物健康监测预警装置的制作方法

1.本技术属于建筑物健康监控领域，尤其涉及一种建筑物健康监测预警装置。


背景技术：

2.越来越多的高层建筑物、桥梁及高塔等物体的建设和使用，给人们的生活和出行带来了便利，但建筑物也存在许多不确定的安全隐患和危险源。在生活当中也常常看到有各种各样的安全事故报道：建筑物倾倒、桥梁坍塌、高塔倒塌等等，因为这些种种安全事故的发生造成了许多的人员伤亡及财产的巨大损失。人们也逐渐的意识到了安全监测监控和预告报警的重要性，越来越多的监测监控设备应用到生活和工业场景当中去，可为人们提供在线的状况监控和诊断及预警。
3.当前健康诊断监控设备需要接入通信线缆，安装调试容易受到地形、位置的限制，不便于安装调试，应用场景的较为单一。例如，申请号为cn201910130959.x的专利，提供了基于现场监测的建筑物健康监测系统，该系统所提供的传感器埋没于建筑物土体内，传感器之间通过预埋的墙壁里的线缆进行通信。其应用场景有限，且安装调试极为不便。
4.因此，如何提供一种能够提供多种监测诊断预警信息，应用场景广泛且安装方便的建筑物健康监测预警装置，是本领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种建筑物健康监测预警装置，能够提供多种监测诊断预警信息，应用场景广泛且安装调试方便。
6.本技术实施例提供一种建筑物健康监测预警装置，包括：传感器模块(200)、无线通信模块(210)、控制处理模块(220)和报警模块(230)；所述传感器模块(200)、无线通信模块(210)、报警模块(230)分别与控制处理模块(220)电连接；传感器模块(200)用于获取建筑物的实时信息；无线通信模块(210)用于进行数据传输；控制处理模块(220)用于确定所述实时信息满足预设条件时，生成报警控制指令；报警模块(230)用于根据所述报警控制指令作出报警提示。
7.进一步地，传感器模块(200)包括：三轴加速度传感器，振动传感器和烟雾传感器中的至少一种传感器；其中，三轴传感器用于监测建筑物的倾斜角度，振动传感器用于监测建筑物的振动量，烟雾传感器用于监测建筑物的火灾信息。
8.进一步地，预设条件包括：实时信息的值超出预设安全范围值；或者，实时信息在预设时长内的变化率超出预设安全变化率阈值。
9.进一步地，传感器模块(200)还包括：定位单元(201)，用于获取传感器模块(200)的位置信息。
10.进一步地，无线通信模块(210)包括若干个无线通信单元(211)；
11.无线通信单元(211)分别设置于传感器模块(200)，无线通信模块(210)，控制处理模块(220)和报警模块(230)上，并用于传感器模块(200)，控制处理模块(220)和报警模块
(230)之间的数据传输。
12.进一步地，报警控制指令包括：报警的方式信息；报警模块(230)用于根据报警控制指令做出报警提示。
13.进一步地，报警的方式信息包括：光电方式信息和声音方式信息；报警模块(230)包括声光报警单元(232)用于在报警时，通过声音预警和光信号的方式进行报警。
14.进一步地，报警控制指令还包括故障信息；报警模块(230)包括图形显示单元(231)，用于显示报警时的故障信息。
15.进一步地，还包括：电源供应模块(240)，用于为传感器模块(210)，控制处理模块(220)和报警模块(230)提供电能。
16.进一步地，电源供应模块(240)包括：蓄电池(241)，太阳能发电单元(242)和ups电源单元(243)；太阳能发电单元(242)用于将太阳能转换为电能，并将电能存储于蓄电池(241)中；ups电源(243)用于在蓄电池不能提供电能时供给备用电能。
17.本技术实施例提供的一种建筑物健康监测预警装置，能够对与建筑物的倾斜、振动及火灾等信息实现实时的监控和预警，达到了预警目的，无需预制控制线缆槽和传感器预埋装置，应用场景广泛，安装调试方便。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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他的附图。
19.图1是本技术实施例提供的一种建筑物健康监测预警装置的结构示意图；
20.图2是本技术实施例提供的一种建筑物健康监测预警装置的结构示意图；
21.图3是本技术实施例提供的一种建筑物健康监测预警装置的工作流程示意图；
22.图4是本技术实施例提供的一种建筑物健康监测预警装置中控制处理模块的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术，而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
24.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
25.越来越多的高层建筑物、桥梁及高塔物体建设和使用，给人们的生活和出行带来了许多不确定的安全隐患和危险源。在生活当中也常常看到有各种各样的安全事故报道：建筑物倾倒、桥梁坍塌、高塔倒塌等等，因为这些种种安全事故的发生造成了许多的人员伤亡及财产的巨大损失。人们也逐渐的意识到了安全监测监控和预告警的重要性，越来越多的监测监控设备应用到生活和工业场景当中去，可为人们提供在线的状况监控和诊断及预警。
26.当前健康诊断监控绝大多数为有线形式，有线形式需要接入通信线缆，多用于工业现场需要监控数量庞大的传感器需求，安装调试容易受到地形、位置的限制；而现有的无线形式接入场景中，以单一传感器为主，诊断类型单一，预警信息较少，应用场景单一，且诊断结果不能够直观明了的在现场环境下给出提示告警信息。
27.为了解决现有技术问题，本技术实施例提供了一种建筑物健康监测预警系统。
28.请参考图1，图1示出了本技术实施例提供的一种建筑物健康监测预警装置的结构示意图。
29.本实施例提供的建筑物健康监测预警装置中，包括：传感器模块(200)、无线通信模块(210)、控制处理模块(220)和报警模块(230)；所述传感器模块(200)、无线通信模块(210)、报警模块(230)分别与控制处理模块(220)电连接；
30.传感器模块(200)用于获取建筑物的实时信息，并将实时信息通过无线通信模块(210)传输给控制处理模块(220)，控制处理模块(220)接收到实时信息后，确定实时信息满足预设条件时，生成报警控制指令，并通过无线通信模块(210)发送给报警模块(230)，报警模块(230)根据报警控制指令作出报警提示。
31.在本实施例中，无线通信模块(210)包括若干个无线通信单元(211)；这些无线通信单元(211)分别设置于各个传感器、模块上，模块/单元之间以无线方式进行数据传输，极大地扩展了应用的场景，例如：在一栋大楼内，经常需要设置活动房、隔间等，现有的监控装置难以做到对各个房间的监控，对于某些传感器的安装，可以避免进行挖孔、开槽等操作，能够减少开槽的工作量，而根据本实施例中各个模块之间以无线方式进行数据传输，可以灵活地移动、安装和调试探测器和传感器，应用场景广泛；同时，可以节约线材，节省人力物力。
32.无线通信模块(210)还可以用于与外部装置之间进行数据的发送和接收，例如，还存在控制指挥中心，通过无线通信模块(210)向控制处理模块(220)发送指令，当控制处理模块(220)确定实时信息的值超出预设安全范围值；或者，实时信息在预设时长内的变化率超出预设安全变化率阈值时，向报警模块(230)发送报警控制指令，以控制报警模块(230)作出报警提示。
33.各个模块之间还可以通过“无线+有线”方式进行信息和数据的发送和接收；当多个设备之间距离较近时可以考虑以有线方式进行连接，同时“无线+有线”的方式进行数据传输也可以增强系统的可靠性。
34.请参考图2，图2示出了本技术实施例提供的另一种建筑物健康监测预警装置的结构示意图。
35.如图2所示，在本技术实施例提供的一种建筑物健康监测预警装置中，传感器模块(200)包括三轴加速度传感器，振动传感器烟雾传感器等传感器中的一个或多个；传感器模
块或每个传感器设置有无线通信单元，每个传感器还设置有定位单元，传感器的定位信息可以和采集的实时信息一同通过无线通信模块(单元)发送给控制处理模块；若发生险情时，可以快速确定险情来源和种类。
36.报警模块(230)可以包括声光报警单元和图形显示单元，声光报警单元可以通过声音提示、灯光闪烁灯方式进行报警，图形显示单元可以是大屏幕等显示设备，可以显示传感器采集的实时信息、发生险情位置的传感器的位置信息等，使得当事人可以清楚的了解事件发生的动态，作出最佳的应对措施。
37.在本技术的一种实施例提供的建筑物健康监测预警装置中，还可以包括电源供应模块(240)，用于为传感器模块(210)，控制处理模块(220)和报警模块(230)等提供电能。电源供应模块(240)可以包括：蓄电池(241)，太阳能发电单元(242)和ups电源(243)单元；蓄电池(241)，预先储存有电能为上述各个模块/单元供电，而太阳能发电单元(242)用于将太阳能转换为电能，并将电能存储于蓄电池(241)中；ups电源，不间断电源(uninterruptible power supply)(243)用于在蓄电池不能提供电能时供给备用电能。
38.本实施例中，采用太阳能充电，对野外或电力线路不能覆盖区域同样可实现现场诊断及预警；同时，设置ups电源，提供备用能源及不间断电源。本实施例能够有效提升建筑物健康监测预警装置的工作续航时间。
39.本实施例提供的建筑物健康监测预警装置还可以包括存储模块(250)，可以是大容量硬盘存储设备，用于存储包括传感器采集的实时信息、传感器的位置信息以及控制处理模块发出的控制指令，还可以存储建筑物健康监测预警装置运行的日志文件，便于安装调试和相关人员对数据进行分析，排查危险原因等。
40.在本技术提供的一种实施例中，报警模块(230)还可以包括语音通话单元，用于与外部设备建立语音通话连接，并通过声光报警单元中的扬声器进行广播。
41.请参考图3，图3示出了本技术实施例提供的一种建筑物健康监测预警装置的工作流程示意图。
42.本实施例提供的建筑物健康监测预警装置开始工作时，可以先对整个系统进行自检，当完成所有模块/单元的自检，且自检通过后，开始对传感器采集的实时信息进行分析处理，当预警装置检测到有故障发生时，则进行报警、信息存储以及信息上报，并对故障的情况进行备份存储。
43.在本技术提供的一种建筑物健康监测预警装置中，控制处理模块(220)可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。
44.具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(central processing unit，cpu)，或者特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者可以被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
45.存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus，usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在一个实例中，存储器302可以包括可移除或不可移除(或固定)的介质，或者存储器302是非易失性固态存储器。存储器302可在综合网关容灾设备的内部或外部。
46.处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现图1
‑
图3
所示实施例中的所示步骤及达到的相应技术效果，为简洁描述在此不再赘述。
47.在一个实施例中，控制处理模块(220)还可包括通信接口303和总线310。其中，如图4所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。
48.通信接口303，主要用于实现本技术实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
49.总线310包括硬件、软件或两者，将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(accelerated graphics port，agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(extended industry standard architecture，eisa)总线、前端总线(front side bus，fsb)、超传输(hyper transport，ht)互连、工业标准架构(industry standard architecture，isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci
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express(pci
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x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本技术实施例描述和示出了特定的总线，但本技术考虑任何合适的总线或互连。
50.本技术实施例提供的建筑物健康监测预警装置，能够对与建筑物的倾斜、振动及火灾等信息实现实时的监控和预警，达到了预警目的，无需预制控制线缆槽和传感器预埋装置，应用场景广泛，安装调试方便。
51.需要明确的是，本技术并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本技术的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本技术的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
52.以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本技术的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd
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rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(radio frequency，rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
53.还需要说明的是，本技术中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本技术不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
54.上面参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专
用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
55.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。