一种大型建筑钢结构智能形变检测系统的制作方法

文档序号:15631497发布日期:2018-10-12 20:42阅读:144来源:国知局

本发明属于工程检测技术领域,尤其涉及一种大型建筑钢结构智能形变检测系统。



背景技术:

目前,随着我国建筑事业的发展,大型甚至特大型建筑工程也越来越多,由于钢结构具有自重较轻、可靠性高、抗震性较强和冲击性较强,在现代建筑中被广泛的应用,并且其结构和形式也越来越复杂和新颖,尤其是钢结构形式在现代的建筑中被广泛的应用,如鸟巢等大型体育场,随着人类安全意识的增强,对于此类建筑物多年使用后的健康安全性检测研究,也越来越被人们所重视。

传统的形变测量方式利用铟钢尺与精密水准仪单独的测量数据,单独的处理计算大量的数据,计算误差,以此来确定钢结构是否存在形变,在此过程中,会浪费工作人员较多的时间。

综上所述,现有技术存在的问题是:仅仅依靠人力处理大量的数据,浪费工作人员的时间。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种大型建筑钢结构智能形变检测系统。

本发明是这样实现的,一种大型建筑钢结构智能形变检测系统包括:铟钢尺、精密水准仪、调节螺母、伸缩杆、底座、显示屏、连接支柱、滑轮、调节杆、控制面板、单个监测点。

所述铟钢尺活动插接在底座的上表面,所述铟钢尺的一侧插接有伸缩杆,所述伸缩杆的上方通过螺母与定轴固定有精密水准仪,所述精密水准仪的下方插有调节螺母,所述底座的前端镶嵌有显示屏,所述底座下方通过螺母固定有连接支柱,所述连接支柱能够伸缩,所述连接支柱的一侧插接有调节杆,所述连接支柱的下方通过螺母固定有滑轮。

所述显示屏采用数学形态学的方法对噪声形变图像边缘进行检测;

所述噪声形变图像在一个扫描区域中对变化区域进行矩形分割算法具体方法如下:

(1)图像发送端首先获得屏幕的分辨率,得到列扫描的范围0~c和行扫描的范围0~r;

(2)发送端将当前帧图像保存区的数据保存到前一帧图像缓冲区;截获当前的屏幕位图数据并保存在当前帧图像缓冲区;

(3)发送端首先初始化变化矩形区域左上角坐标和右下角坐标为(0,0),下次扫描起点坐标为(0,0),行无变化标识为true,更新列扫描的范围和行扫描的范围;

(4)判断是否在行扫描范围内,不在,跳转到(10);

(5)判断是否在列扫描范围内,不在,跳转到(8);在列扫描范围内采用隔列直接比较法对当前采样点进行检测;值不同,首先将行无变化标识设置为false,然后判断是否是检测到的第一个变化采样点,是将采样点坐标作为变化矩形区域的左上角坐标,不是第一个变化采样点,将矩形右下角的坐标和该点的坐标比较并取最大值作为新的矩形右下角坐标,再判断该采样点是否是本行第一个变化采样点,是就将该采样点的纵坐标同矩形左上角的纵坐标进行比较并取最小值更新变化矩形区域的左上角坐标;值相同,需要判断行无变化标识是否为false,如果是false,记录坐标作为下次扫描的起点,检测到是最后一列采样点,将最后一列采样点坐标作为下次扫描的起点,跳转到(7);

(6),把列坐标右移n列,跳转到步骤五检测下一个采样点;

(7),本行检测完毕,将本行的下次扫描起点坐标与上一行记录的下次扫描起点坐标比较,并取最大值作为新的下次扫描起点坐标,行号加1,跳转到(4)从下一行从头开始从左到右检测;

(8),判断行无变化标识是否为true且变化矩形区域左上角坐标不为(0,0),不是true,行号加1,跳转到(4);是true,则表明整行无不同像素点,得到了一个变化的矩形区域块;得到的变化矩形区域块左上角纵坐标向左移动n列,右下角纵坐标向右移动n列以包含图像边界信息;

(9),记录检测出的变化矩形区域坐标和相对应的下次扫描起点坐标,判断当前列扫描的范围是否0~c且行扫描的范围是否0~r,是,设置标识表明当前检测出的变化矩形区域标识是第一次检测出的,然后行号加1跳转到(4)从下一行开始检测下一个变化的矩形区域块;直到检测超出行扫描的范围;

(10),本次检测完毕后,对本次检测中所有的下次扫描起点进行处理,计算出下次扫描范围的集合;首先检查本次检测出的第一个下次扫描起点的纵坐标是否比最后一列采样点的纵坐标小,不是,该区域检测完成,检测下一个下次扫描起点的纵坐标;是,以第一次检测出的变化矩形区域左上角的横坐标为横坐标,以当前变化矩形区域相关的下次扫描起点坐标的纵坐标为纵坐标,生成一个下次扫描范围的左上角坐标;以第一次检测出的变化矩形区域右下角的横坐标为横坐标,以屏幕的最大列数c为纵坐标生成一个下次扫描范围的右下角坐标;接着处理第二个下次扫描起点,直到本次检测中所有的下次扫描起点都被处理为止。

进一步,所述控制面板镶嵌在显示屏的一侧。

进一步,所述微电脑通过数据线连接显示屏;

所述微电脑内部设置有参数输入及设定模块、计算分析模块、对比预警模块、显示模块;

参数输入及设定模块用于实现基础参数值的输入;

计算分析模块用于对输入数据进行计算分析,以获得理论运行参数;

对比预警模块用于进行数据对比和预警提醒;

显示模块用于显示对比预警模块的对比结果。

本发明的优点及积极效果为:该发明通过三维坐标测量的方法,计算空间物体的线性姿态,并且同设计初始值机型对比从而确定建筑物的钢结构是否发生形变,效果明显,所述精密水准仪将测量确定的数据通过数据线传输到微电脑,手动输入铟钢尺测量的数据,微电脑自动计算相应的数值并且计算出标准误差,将计算结果直接反应到显示屏上,节省了工作人员的时间,由于需要测量的点位多个,因此需要多次的移动位置,因此滑轮就节省了工作人员的劳动量,该发明能够智能的计算相应的数据,为工作人员节省了大量的时间。

附图说明

图1是本发明实施例提供的大型建筑钢结构智能形变检测系统外部结构示意图。

图2是本发明实施例提供的大型建筑钢结构智能形变检测系统的检测位点分布示意图。

图中:1、铟钢尺;2、精密水准仪;3、调节螺母;4、伸缩杆;5、底座;6、显示屏;7、连接支柱;8、滑轮;9、调节杆;10、控制面板;11、单个监测点。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示,本发明实施例提供的大型建筑钢结构智能形变检测系统设置有:铟钢尺1、精密水准仪2、调节螺母3、伸缩杆4、底座5、显示屏6、连接支柱7、滑轮8、调节杆9、控制面板10、单个监测点11。

铟钢尺1活动插接在底座5的上表面,所述铟钢尺1的一侧插接有伸缩杆4,所述伸缩杆4的上方通过螺母与定轴固定有精密水准仪2,所述精密水准仪2的下方插有调节螺母3,所述底座5的前端镶嵌有显示屏6,所述底座5下方通过螺母固定有连接支柱7,所述连接支柱7能够伸缩,所述连接支柱7的一侧插接有调节杆9,所述连接支柱7的下方通过螺母固定有滑轮8。

所述显示屏采用数学形态学的方法对噪声形变图像边缘进行检测;

所述噪声形变图像在一个扫描区域中对变化区域进行矩形分割算法具体方法如下:

(1)图像发送端首先获得屏幕的分辨率,得到列扫描的范围0~c和行扫描的范围0~r;

(2)发送端将当前帧图像保存区的数据保存到前一帧图像缓冲区;截获当前的屏幕位图数据并保存在当前帧图像缓冲区;

(3)发送端首先初始化变化矩形区域左上角坐标和右下角坐标为(0,0),下次扫描起点坐标为(0,0),行无变化标识为true,更新列扫描的范围和行扫描的范围;

(4)判断是否在行扫描范围内,不在,跳转到(10);

(5)判断是否在列扫描范围内,不在,跳转到(8);在列扫描范围内采用隔列直接比较法对当前采样点进行检测;值不同,首先将行无变化标识设置为false,然后判断是否是检测到的第一个变化采样点,是将采样点坐标作为变化矩形区域的左上角坐标,不是第一个变化采样点,将矩形右下角的坐标和该点的坐标比较并取最大值作为新的矩形右下角坐标,再判断该采样点是否是本行第一个变化采样点,是就将该采样点的纵坐标同矩形左上角的纵坐标进行比较并取最小值更新变化矩形区域的左上角坐标;值相同,需要判断行无变化标识是否为false,如果是false,记录坐标作为下次扫描的起点,检测到是最后一列采样点,将最后一列采样点坐标作为下次扫描的起点,跳转到(7);

(6),把列坐标右移n列,跳转到步骤五检测下一个采样点;

(7),本行检测完毕,将本行的下次扫描起点坐标与上一行记录的下次扫描起点坐标比较,并取最大值作为新的下次扫描起点坐标,行号加1,跳转到(4)从下一行从头开始从左到右检测;

(8),判断行无变化标识是否为true且变化矩形区域左上角坐标不为(0,0),不是true,行号加1,跳转到(4);是true,则表明整行无不同像素点,得到了一个变化的矩形区域块;得到的变化矩形区域块左上角纵坐标向左移动n列,右下角纵坐标向右移动n列以包含图像边界信息;

(9),记录检测出的变化矩形区域坐标和相对应的下次扫描起点坐标,判断当前列扫描的范围是否0~c且行扫描的范围是否0~r,是,设置标识表明当前检测出的变化矩形区域标识是第一次检测出的,然后行号加1跳转到(4)从下一行开始检测下一个变化的矩形区域块;直到检测超出行扫描的范围;

(10),本次检测完毕后,对本次检测中所有的下次扫描起点进行处理,计算出下次扫描范围的集合;首先检查本次检测出的第一个下次扫描起点的纵坐标是否比最后一列采样点的纵坐标小,不是,该区域检测完成,检测下一个下次扫描起点的纵坐标;是,以第一次检测出的变化矩形区域左上角的横坐标为横坐标,以当前变化矩形区域相关的下次扫描起点坐标的纵坐标为纵坐标,生成一个下次扫描范围的左上角坐标;以第一次检测出的变化矩形区域右下角的横坐标为横坐标,以屏幕的最大列数c为纵坐标生成一个下次扫描范围的右下角坐标;接着处理第二个下次扫描起点,直到本次检测中所有的下次扫描起点都被处理为止。

所述微电脑通过数据线连接显示屏;

所述微电脑内部设置有参数输入及设定模块、计算分析模块、对比预警模块、显示模块;

参数输入及设定模块用于实现基础参数值的输入;

计算分析模块用于对输入数据进行计算分析,以获得理论运行参数;

对比预警模块用于进行数据对比和预警提醒;

显示模块用于显示对比预警模块的对比结果。

本发明在测量的区域布置图2所示的点位分布,设置成三个区域,每个区域设置平面控制点和标高控制点,平面控制网布置成直身导线的形式,力求与长轴线的方向平行,通过铟钢尺1与精密水准仪2采取相应的数据,微电脑自动处理相应的数据,并计算出绝对误差,利用调节螺母3调节精密水准仪2的角度,所述铟钢尺1活动卡接在底座5的表面上,可以随时移动位置以配合精密水准仪2工作,计算结果统计完成后,与原始设计数据进行比对,从而确定钢结构是否发生形变。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。

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