基于bim技术的钢架结构建筑漏水监测方法_2

文档序号:8297581阅读:来源:国知局
器和第二总线收发器的作用是提高微处理器的I/O驱动能力以及接口电平匹配。第一光电耦合器和第二光电耦合器的作用是隔离微处理器电路与漏水检测传感器之间的电连接。微处理器与漏水检测传感器之间通过光电耦合器完全隔离,避免了漏水检测传感器中的干扰信号进入微处理器,影响微处理器的工作。
[0013]实际应用中,漏水检测传感器矩阵中的行扫描线和列扫描线的数量可根据监测环境大小的需要进行设定。漏水检测传感器矩阵中的各漏水检测传感器可根据需要布置在建筑物内表面的不同位置上,以实现多点检测漏水的目的。
[0014]主控模块中还含有RS232收发器、RS232接口、存储器和指示灯,微处理器的第一通讯口通过RS232收发器与RS232接口连接,微处理器的串行数据口与存储器连接,微处理器的指示灯输出端与指示灯连接。指示灯含有工作指示灯、报警指示灯和矩阵扫描指示灯;漏水监测装置上电后,工作指示灯常亮;当监测到有漏水信号时,报警指示灯闪烁;当漏水监测装置处于扫描状态中时,矩阵扫描指示灯亮。存储器用于存放装置运行时要用到的参数和报警记录。
[0015]微处理器的型号为:STM32F107VCT6,RS232收发器的型号为:MAX3232,存储器的型号为:24C02,指示灯为LED指示灯,第一总线收发器和第二总线收发器的型号为:74LS245,第一光电耦合器和第二光电耦合器的型号为:TLP521。
[0016]漏水检测传感器为漏水感应线,第一信号线和第二信号线分别指漏水感应线的供电线和回路线。
[0017]漏水感应线的型号为:IVG_2L,生产厂家:广州业高电子有限公司。该漏水感应线由两芯检测线组成,两芯检测线通过接插头分别接到行扫描线与列扫描线上,便于施工以及维护时的区域屏蔽。漏水感应线外面有一层绝缘的带细孔的编织物,编织物可让漏水感应线平布于任何物体表面,细孔可以让水流有效通过并接触到漏水感应线,同时对水滴也有一定的吸附作用,保证检测的灵敏度,即使有很少量的水,也能够及时检测出来。如果没有达到液态水滴的程度,仅是空气中湿度较大,漏水感应线则不会检测到漏水,避免了误检测的干扰。
[0018]网络通讯模块中含有以太网PHY控制器和以太网接口,微处理器的第二通讯口通过以太网PHY控制器与以太网接口连接,以太网接口再与路由器连接。
[0019]以太网PHY控制器用于桥接微处理器的以太网模块以及网络的RJ45接头,起到以太网电源管理的作用。
[0020]以太网PHY控制器的型号为:DP83848CVV。
[0021]电源模块中含有变压器、整流器和电压变换器,外部输入的交流市电通过变压器降压后,再经整流器整流成直流电,该直流电输入到电压变换器的输入端,电压变换器的输出为主控模块、漏水检测模块和网络通讯模块供电。
[0022]电压变换器的型号为:LM2596。
终端检测主机的工作流程是:上电初始化后,微处理器开始对漏水检测传感器矩阵进行扫描,首先置低第一个行扫描线,然后依次检测列扫描线,一旦检测到低,则说明对应网格内出现短路;然后置高第一个行扫描线,再依次置低其它的行扫描线,按照同样的方式进行检测,直至扫描一遍完毕。如果有短路点,则通过太网接口将漏水位置信息上传,同时指示灯闪烁;如果短路点,则延时后进入下一个扫描循环。
[0023]本发明的有益效果:
1、本发明将终端检测主机检测到的漏水状态数据与服务器内存储的BIM模型结合,完成漏水的模型定位,使钢架结构建筑的漏水情况可直观、全面地显示在显示终端的三维BM图纸上,实现了钢架结构中漏水的可视化检测,有利于管理者对钢架结构建筑进行实时的漏水监测管理。
[0024]2、本发明应用于大型建筑(尤其是钢结构大型建筑)的屋面漏水检测,不仅能够实现长期实时监测、多点同时定位、漏水点定位准确,而且还可配合显示终端图形界面进行定位,解决了以往对大型建筑进行漏水检测的难题。
[0025]3、本发明的终端检测主机通用性强,不受建筑材料影响,不受建筑物的形状、大小影响。矩阵分布的漏水检测传感器可以方便灵活地安装于任何材质上,还可以根据区域大小灵活增减漏水检测传感器数量。
[0026]4、本发明的终端检测主机安装到位后,只要有电就能够长期工作,一检测到漏水信号,能够马上进行报警,具有长期性、实时性。而且,终端检测主机具有自恢复能力,一旦漏水情况消除,就能自动恢复正常工作状态,做到免维护或少维护。
[0027]5、本发明的终端检测主机将监测区域划分成一个个小的网格,然后在网格内布上漏水检测传感器进行检测定位,检测精度由网格的大小决定,可以根据需要进行增大或缩小(如2米*2米的网格,对于数万平方米的建筑来说,精度已经足够了),使用灵活方便。
[0028]6、本发明的终端检测主机采用一套控制电路对多个漏水感应线进行控制,而且,漏水感应线可采用价格便宜的不定位形式的漏水感应线,因此,终端检测主机的实施成本低。对于400米*100米的建筑屋面来说,如果用进口定位式漏水感应线,达到2米*2米的精度,得布置200条*100米+50条*400米共40000米漏水感应线,市场报价100元每米,则单纯漏水感应线达到400万元;配套的检测控制器一般最大只能带1500米漏水感应线,需要控制器27台,市场报价3000元每台,则需81000元;仅此两项硬件成本为408.1万元,而且这种方式无法实现多点同时定位。同样的情况下,终端检测主机要用40000米的铜芯阻燃导线(6平方)做信号线,600元每百米,为24万元,每个网格用I米漏水感应线,需10000米,用国产不定位漏水感应线即可,市价8元每米,为8万元;一台检测控制器可以覆盖4096平方米,需要10台控制器,3000元每台,为3万元;总硬件成本为35万元。
[0029](四)、【附图说明】:
图1为基于BIM技术的钢架结构建筑漏水监测方法的示意图;
图2为终端检测主机的主控模块的电路原理示意图;
图3为终端检测主机的扫描驱动隔离电路的电路原理示意图;
图4为终端检测主机的漏水检测传感器矩阵的电路原理示意图;
图5为终端检测主机的网络通讯模块的电路原理示意图;
图6为终端检测主机的电源模块的电路原理示意图。
[0030](五)、【具体实施方式】:
参见图1?图6,图中,基于BIM技术的钢架结构建筑漏水监测方法含有如下步骤:
步骤1:搭建硬件检测结构:该硬件检测结构中含有检测终端、路由器、服务器和显示终端,检测终端中含有4个终端检测主机,每个终端检测主机中含有64个漏水检测传感器(S1-S64),各漏水检测传感器分别设置在钢架结构建筑中需要检测漏水的各个位置处,4个终端检测主机通过有线的方式与路由器通讯,路由器再与服务器连接,显示终端通过以太网与服务器通讯;
步骤2:在步骤I中搭建的硬件检测结构的基础上进行如下控制:
步骤2.1:4个终端检测主机将检测到的漏水状态数据通过路由器传送给服务器;
步骤2.2:服务器获得漏水状态数据后,将该漏水状态数据与服务器内存储的BIM模型结合,完成漏水的模型定位;其中,服务器软件设计架构为C/S架构;
步骤2.3:显示终端将服务器生成的定位结果显示出来。
[0031]步骤2.2的具体过程如下:
步骤2.2.1:通过数据转换工具将BM模型转换为三维模型数据文件:
BIM模型是由Autodesk Revit软件设计出来的,数据转换工具是将Autodesk Revit2014软件的图纸文件转换为三维模型数据文件,数据转换工具以Autodesk Revit 2014SDK软件开发包中提供的数据读取接口来实现图纸文件的读取和数据解释,再根据Autodesk Revit 2014软件的数据规则与标准,将其转换成三维数据结构,并对数据进行优化处理;
步骤2.2.2:根据漏水状态数据的格式对数据内容进行解析:
漏水状态数据的格式为:数据头、数据长度
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