本发明涉及建筑监测系统，具体涉及一种土木工程建筑监测系统。
背景技术：
目前，对建筑结构的监测，大多通过监测人员通过例如目测法、发射光谱法、声发射法、回弹法、渗漏试验法、脉冲回波法、射线法等方法进行周期性检测。普遍存在以下缺陷：数据整体性差，只是对结构的局部特征进行监测，无法实现数据之间的关联性；所检测到的数据均为静态数据，建筑后期的发展情况会怎么样，以及这些变形数据会带来的安全隐患都无法进行预测分析；实时性差，要经过后期处理才能知道建筑结构目前的状态，不能实现建筑情况的实时监测。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种土木工程建筑监测系统，基于光纤传感器和无人机模块实现了土木工程建筑内应力数据的、建筑沉降参数、位移参数、倾斜度参数、裂缝参数和振动数据的采集，从而实现了建筑情况的全方位监测；系统自带数据预测分析功能，可实时根据检测到的数据进行建筑结构目前以及未来一段时间内综合情况的输出。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种土木工程建筑监测系统，其特征在于，包括
建筑内应力数据采集模块，由浇注在建筑结构内的若干光纤传感器组构成，用于建筑内应力数据的采集，并将采集到的数据通过无线传输模块发送到监测中心；
建筑外部数据采集模块，用于通过光纤传感器组以及无人机进行建筑沉降参数、位移参数、倾斜度参数、裂缝参数和振动参数数据的采集，并将采集到的数据通过无线传输模块发送到监测中心；
监测中心，用于接收建筑内应力数据采集模块、建筑外部数据采集模块所接收到的数据，并将这些数据用其对应的建筑基本信息进行标记后发送到数据库进行储存，将完成标记的数据发送到建筑情况预报模块和建筑情况评估模块；还用于将接收到的数据转换成仿真分析模块所能识别的数据格式发送到仿真分析模块；用于根据人机交互模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机交互模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；还用于用户注册、权限管理和密码修改；
建筑情况预报模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的内部参数数据、外部参数数据生成短期建筑情况预报信息，供预警模块使用；
建筑情况评估模块，采用rf随机森林进行建筑情况识别，并将识别结果以表格的形式发送给显示屏进行显示；
仿真分析模块，用于通过simulink搭建相关建筑的仿真分析模型对所监测到的数据进行仿真分析；
报警模块，用于根据建筑情况预报模块的评估结果进行启闭。
优选地，所述报警模块包括
语音报警模块，用于根据建筑情况预报模块发送的控制命令发出语音报警；
短信编辑发送模块，用于根据建筑情况预报模块发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端。
优选地，发送的短信至少包括建筑所在位置、可能发生的安全隐患和发生的概率。
优选地，所述裂缝参数通过以下方法获得：通过无人机进行建筑外表面图像的获取，采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理；并采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理；然后基于连通分量外接矩形的长宽比进行裂缝的形状识别，完成裂缝目标的检测和识别。
优选地，所述传感器组由若干带北斗模块的传感器构成，该北斗模块通过短报文通讯的方式与所述监测中心通讯，用于实时发送各个传感器所在的位置。
优选地，还包括一绘图模块，用于根据建筑内应力数据采集模块和建筑外部数据采集模块所采集到的数据生成各种曲线图。
优选地，还包括一云计算模块，用于根据所接收到的监测数据以及预设的目标数据进行计算并得出结果。
优选地，还包括一太阳能电池板，该太阳能电池板黏贴设置在建筑体的外墙壁上，通过电源线与所述建筑内应力数据采集模块电性连接。
优选地，所述rf随机森林基于以往的建筑内应力数据、加速度数据、沉降参数、位移参数、倾斜度参数、裂缝参数和振动参数数据与其所可能带来的建筑安全隐患所构建。
优选地，还包括一传感器组监测模块，用于通过数据挖掘模块在所接收到的数据内进行各传感器身份数据的挖掘，一旦一定时间内连续未挖掘到对应传感器的身份数据，则启动传感器维修报警模块，将该传感器的故障信息及其所在的位置数据发送到显示屏进行显示。
本发明具有以下有益效果：
基于光纤传感器和无人机模块实现了土木工程建筑内应力数据的、建筑沉降参数、位移参数、倾斜度参数、裂缝参数和振动数据的采集，从而实现了建筑情况的全方位监测；系统自带数据预测分析功能，可实时根据检测到的数据进行建筑结构目前以及未来一段时间内综合情况的输出。采用rf随机森林进行建筑情况识别，提高了监测结果分析的处理效率。
附图说明
图1为本发明实施例一种土木工程建筑监测系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种土木工程建筑监测系统，包括
建筑内应力数据采集模块，由浇注在建筑结构内的若干光纤传感器组构成，用于建筑内应力数据的采集，并将采集到的数据通过无线传输模块发送到监测中心；
建筑外部数据采集模块，用于通过光纤传感器组以及无人机进行建筑沉降参数、位移参数、倾斜度参数、裂缝参数和振动参数数据的采集，并将采集到的数据通过无线传输模块发送到监测中心；
监测中心，用于接收建筑内应力数据采集模块、建筑外部数据采集模块所接收到的数据，并将这些数据用其对应的建筑基本信息进行标记后发送到数据库进行储存，将完成标记的数据发送到建筑情况预报模块和建筑情况评估模块；还用于将接收到的数据转换成仿真分析模块所能识别的数据格式发送到仿真分析模块；用于根据人机交互模块输入的数据在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；用于接收人机交互模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到指定的模块；还用于用户注册、权限管理和密码修改；
建筑情况预报模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，利用采集到的内部参数数据、外部参数数据生成短期建筑情况预报信息，供预警模块使用；
建筑情况评估模块，采用rf随机森林进行建筑情况识别，并将识别结果以表格的形式发送给显示屏进行显示；所述rf随机森林基于以往的建筑内应力数据、加速度数据、沉降参数、位移参数、倾斜度参数、裂缝参数和振动参数数据与其所可能带来的建筑安全隐患所构建；
仿真分析模块，用于通过simulink搭建相关建筑的仿真分析模型对所监测到的数据进行仿真分析；
报警模块，用于根据建筑情况预报模块的评估结果进行启闭；
绘图模块，用于根据建筑内应力数据采集模块和建筑外部数据采集模块所采集到的数据生成各种曲线图。
云计算模块，用于根据所接收到的监测数据以及预设的目标数据进行计算并得出结果，内设各种目标数据及其对应的计算公式编程。
太阳能电池板，该太阳能电池板黏贴设置在建筑体的外墙壁上，通过电源线与所述建筑内应力数据采集模块电性连接，用于为所述建筑内应力采集模块供电。
传感器组监测模块，用于通过数据挖掘模块在所接收到的数据内进行各传感器身份数据的挖掘，一旦一定时间内连续未挖掘到对应传感器的身份数据，则启动传感器维修报警模块，将该传感器的故障信息及其所在的位置数据发送到显示屏进行显示，以提醒工作人员及时进行更换维修。
所述报警模块包括
语音报警模块，用于根据建筑情况预报模块发送的控制命令发出语音报警；
短信编辑发送模块，用于根据建筑情况预报模块发送的控制命令发送预警短信至指定的移动终端。发送的短信至少包括建筑所在位置、可能发生的安全隐患和发生的概率。
所述裂缝参数通过以下方法获得：通过无人机进行建筑外表面图像的获取，采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理；并采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理；然后基于连通分量外接矩形的长宽比进行裂缝的形状识别，完成裂缝目标的检测和识别。
所述传感器组由若干带北斗模块的传感器构成，该北斗模块通过短报文通讯的方式与所述监测中心通讯，用于实时发送各个传感器所在的位置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。