用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端的制作方法

1.本实用新型涉及超高建筑物的安全监测技术领域，尤其涉及一种用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端。


背景技术：

2.超高建筑物（电力线塔架、蜂窝网络铁塔尤其是超高层建筑等）由于其重心较高，高宽比较大，容易受到自然风载荷作用致使其本身发生运动（移动或振动等）。尤其在沿海等风力比较大的区域，风载致动现象长期存在，可能造成建筑物本身的静态倾斜甚至动态共振进而发生倒塌等安全事故隐患。
3.因此，采集描述自然风载荷致使超高建筑物运动的相关参数（3轴加速度、建筑物自身3维倾角以及对应的外部风载荷参数）并开展相关数据分析研究具有明确而现实的意义。
4.然而，一方面，适用于超高建筑物的风载致动参数在线监测系统装置寥寥无几且智能化、原位化程度较低；另一方面存在与物联网、大数据、边缘计算等先进技术的结合程度不足，且体积较大、集成化程度低，安装难度大等缺点。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端，用以解决超高建筑物的风载致动参数在线监测系统装置的智能化、原位化程度较低的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
7.一种用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端，包括：用于感知终端本地温度以为三轴加速度传感器模块和三轴倾角传感器模块提供参数矫正温度数据以及运行环境温度数据的本地温度传感器模块；
8.用于实时测量三轴垂直坐标系下三个方向的实时加速度参数的三轴加速度传感器模块；
9.用于实时测量三轴垂直坐标系下三个方向的实时倾角参数的三轴倾角传感器模块；
10.本地温度传感器模块，三轴加速度传感器模块以及三轴倾角传感器模块均与核心测控模块连接并分别将测得的终端本地温度、实时加速度参数以及实时倾角参数传输至核心测控模块；
11.核心测控模块与物联网通信连接。
12.优选地，三轴加速度传感器模块测量三轴垂直坐标系下三个方向的加速度参数时，基于三轴加速度传感器模块的自身坐标系进行测量。
13.优选地，三轴倾角传感器模块实时测量三轴垂直坐标系下三个方向的实时倾角参数时，基于北东地坐标系进行测量。
14.优选地，物联网智慧监测终端，还包括：同步触发脉冲信号模块，用于通过调节脉冲信号的输出或输入以进行主从通信的设置，而实现多个物联网智慧监测终端之间的同步数据采集。
15.优选地，物联网智慧监测终端，还包括：5g通信网关模块以及rs485通信网关模块；5g通信网关模块以及rs485通信网关模块分别用于将核心测控模块与对应的外接通信接口连接。
16.优选地，物联网智慧监测终端，还通过rs485通信网关模块与外部五要素气象站连接以实时获取终端应用现场的风速、风向、环境温度、环境湿度以及大气压力。
17.优选地，物联网智慧监测终端，还包括：bd+gps双模授时定位模块，用于获取基于北斗和gps的终端位置信息以及实时时间信息。
18.优选地，核心测控模块还通过有线或无线通信模块与本地服务器、云端服务器或者大数据服务中心通信连接。
19.优选地，物联网智慧监测终端，还包括电源管理模块，电源管理模块用于对外接220vac市电电源进行转换以为物联网智慧监测终端供电。
20.本实用新型具有以下有益效果：
21.1、本实用新型的用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端，可用于外界自然风风载荷导致的超高建筑物实时运动参数评估研究领域。具有在线原位测量、安装便宜、同步测量、无线互联、集成化、小型化等突出优势。
22.2、在优选方案中，本实用新型的用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端，可作为实现基于物联网、5g、北斗及多轴测姿解算等算法的参数采集的硬件基础，进而可以获得更精准的外界自然风风载荷导致的的超高建筑物实时运动参数评估结果提供条件。
23.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
24.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1是本实用新型优选实施例的用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端的结构示意图。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
27.参见图1，本实用新型的用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端，包括：用于感知终端本地温度以为三轴加速度传感器模块和三轴倾角传感器模块提供参数矫正温度数据以及运行环境温度数据的本地温度传感器模块；用于实时测量三轴垂直坐标系下三个方向的实时加速度参数的三轴加速度传感器模块；用于实时测量三轴垂直坐标系
下三个方向的实时倾角参数的三轴倾角传感器模块；本地温度传感器模块，三轴加速度传感器模块以及三轴倾角传感器模块均与核心测控模块连接并分别将测得的终端本地温度、实时加速度参数以及实时倾角参数传输至核心测控模块；核心测控模块与物联网通信连接。
28.通过上述结构，物联网智慧监测终端可以进行多轴测姿解算的所需数据的实时采集，实从而为获得更精准的外界自然风风载荷导致的的超高建筑物实时运动参数评估结果提供硬件条件，并可将采集到的终端本地温度、实时加速度参数以及实时倾角参数传输至核心测控模块，并实现物联网连通，使得本实用新型能够应用于基于物联网的任何超高建筑物的测量与评估，具有在线原位测量、安装便宜、同步测量、无线互联、集成化及小型化等突出优势。
29.实施时，三轴加速度传感器模块测量三轴垂直坐标系下三个方向的加速度参数时，基于三轴加速度传感器模块的自身坐标系进行测量。三轴倾角传感器模块实时测量三轴垂直坐标系下三个方向的实时倾角参数时，基于北东地坐标系进行测量。
30.本实施例中，物联网智慧监测终端，还包括：同步触发脉冲信号模块，用于通过调节脉冲信号的输出（主机类型）或输入（从机类型）以进行主从通信的设置，而实现多个物联网智慧监测终端之间的同步数据采集。
31.本实施例中，物联网智慧监测终端，还包括：5g通信网关模块以及rs485通信网关模块；5g通信网关模块以及rs485通信网关模块分别用于将核心测控模块与对应的外接通信接口连接。本实施例的物联网智慧监测终端的核心测控模块可优选通过rs485通信网关模块与外部五要素气象站连接以实时获取终端应用现场的风速、风向、环境温度、环境湿度以及大气压力，可实现外部五要素气象站与核心测控模块之间的五要素的实时数据交换。本实施例中，物联网智慧监测终端，还包括：bd+gps双模授时定位模块，用于获取基于bd（北斗）和gps（全球定位系统）的终端位置信息以及实时时间信息。从而使得本实施例的用于超高建筑物的风载致动参数的物联网智慧监测终端，可作为实现基于物联网、5g、北斗及多轴测姿解算等算法的硬件基础，可以获得更精准的外界自然风风载荷导致的的超高建筑物实时运动参数评估结果。
32.实施时，核心测控模块可以采用uart（universal asynchronous receiver/transmitter：通用异步通信收发器）以及对应的通信接口与各通信模块进行连接。核心测控模块还可通过有线或无线通信模块与本地服务器、云端服务器或者大数据服务中心通信连接。本实施例的物联网智慧监测终端，还包括电源管理模块，电源管理模块用于对外接220vac市电电源进行转换以为物联网智慧监测终端供电，以及对各用电模块的供电管理。
33.综上可知，本实用新型分别通过本地温度传感器模块，三轴加速度传感器模块以及三轴倾角传感器模块均获取的终端本地温度、实时加速度参数以及实时倾角参数；通过同步触发脉冲信号模块实现多个物联网智慧监测终端之间的同步数据采集；通过rs485通信网关模块与外部五要素气象站连接以实时获取终端应用现场的风速、风向、环境温度、环境湿度以及大气压力；通过5g通信网关模块、bd+gps双模授时定位模块等，可实现基于物联网、5g、北斗及多轴测姿解算等算法的参数采集的硬件基础，进而可以获得更精准的外界自然风风载荷导致的的超高建筑物实时运动参数评估结果提供条件。具有具有在线原位测量、安装便宜、同步测量、无线互联、集成化及小型化等突出优势。
34.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。