一种基于云计算技术的土木工程实验检测系统的制作方法

1.本发明属于土木工程技术领域，尤其涉及一种基于云计算技术的土木工程实验检测系统。


背景技术：

2.土木工程，是建造各类土地工程设施的科学技术的统称，既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象。即建造在地上或地下、陆上，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。土木工程指除房屋建筑以外，为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体。特别的，古建遗址遗迹作为土木工程学科的一个研究分支，是中国古代劳动人民的智慧结晶，是弘扬中华文化，延续我国历史文脉，增强文化自信的重要历史遗产。随着社会的发展，古建遗址遗迹受自然侵蚀、人为破坏的情况已不容忽视，对古建遗址遗迹的修缮与保护研究更显重要。
3.土木工程实验检测，是对土木工程的建筑与环境进行综合安全分析与检测的过程，现有的土木工程实验检测技术中，通常是对土木工程的建筑与环境数据进行采集，按照相关的标准数据，对采集的数据进行比较，检测判断是否满足标准，虽然能够起到一定的实验检测目的，但是无法根据每个土木工程的实际情况进行有效实验检测，无法对土木工程的极限环境和突发事故进行模拟实验检测，导致无法获取详细的、满足实际的实验检测信息，不能够在土木工程施工、修缮之前进行有效的安全预测。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种基于云计算技术的土木工程实验检测系统，旨在解决背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种基于云计算技术的土木工程实验检测系统，所述系统包括检测模型构建单元、实验设备标记单元、环境模拟实验单元、事故模拟实验单元和云计算处理单元，其中：检测模型构建单元，用于获取土木工程的建筑建设数据和环境监测数据，根据所述建筑建设数据和所述环境监测数据，构建土木工程的实验检测模型；实验设备标记单元，用于获取检测场景数据，根据所述检测场景数据标记多个实验检测设备，将多个所述实验检测模型导入多个实验检测设备；环境模拟实验单元，用于根据所述环境监测数据，随机生成多个极限环境的环境模拟数据，分别在多个所述实验检测设备对实验检测模型进行环境模拟实验检测，生成多个环境实验检测数据；事故模拟实验单元，用于在多个所述实验检测设备对实验检测模型进行事故模拟
实验检测，生成多个事故实验检测数据；云计算处理单元，用于基于云计算技术，对多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据进行上传与分析，生成实验检测云分析信息。
6.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述检测模型构建单元具体包括：建筑数据获取模块，用于获取土木工程的建筑建设数据；环境数据获取模块，用于获取土木工程的环境监测数据；检测模型构建模块，用于根据所述建筑建设数据和所述环境监测数据，构建土木工程的实验检测模型。
7.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述检测模型构建模块具体包括：建筑模型构建子模块，用于根据所述建筑建设数据，构建三维建筑模型；环境数据提取子模块，用于提取所述环境监测数据中的实体环境数据；环境模型构建子模块，用于根据所述实体环境数据，构建三维环境模型；模型综合构建子模块，用于综合所述三维建筑模型和所述三维环境模型，构建实验检测模型。
8.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述实验设备标记单元具体包括：场景数据获取模块，用于获取检测场景数据；检测设备标记模块，用于根据所述检测场景数据标记多个实验检测设备；检测模型导入模块，用于将多个所述实验检测模型导入多个实验检测设备。
9.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述检测设备标记模块具体包括：需求数据预测子模块，用于根据所述实验检测模型，预测生成设备需求数据；性能数据获取子模块，用于根据所述检测场景数据，获取多个场景设备的设备性能数据；数据比较子模块，用于将多个所述设备性能数据与所述设备需求数据进行比较，生成比较结果；设备标记子模块，用于根据所述比较结果，标记多个实验检测设备。
10.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述环境模拟实验单元具体包括：环境数据生成模块，用于根据所述环境监测数据，随机生成多个极限环境的环境模拟数据；环境数据导入模块，用于将多个所述环境模拟数据分别导入多个所述实验检测设备；环境模拟记录模块，用于按照多个所述环境模拟数据，对实验检测模型进行环境模拟实验检测与记录，生成多个环境实验检测数据。
11.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述环境数据生成模块具体包括：极限标签获取子模块，用于对所述环境监测数据进行极限分析，获取多个极限标签；环境数据生成子模块，用于按照多个所述极限标签，随机生成多个极限环境的环境模拟数据。
12.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述事故模拟实验单元具体包括：事故标签生成模块，用于随机生成多个事故标签；
事故标签匹配模块，用于将多个所述事故标签与多个所述实验检测设备相匹配，生成标签匹配数据；事故模拟实验模块，用于按照所述标签匹配数据，在多个所述实验检测设备对实验检测模型进行事故模拟实验检测；事故模拟记录模块，用于进行事故模拟实验检测记录，生成多个事故实验检测数据。
13.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述云计算处理单元具体包括：数据云上传模块，用于基于云计算技术，获取云上传的多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据；云计算分析模块，用于对多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据进行云计算分析，生成实验检测云分析信息。
14.作为本发明实施例技术方案进一步的限定，所述云计算分析模块具体包括：标准数据获取子模块，用于获取预设的安全标准数据；云计算分析子模块，用于基于所述安全标准数据对多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据进行云计算分析，生成实验检测云分析信息；信息输出展示子模块，用于输出展示所述实验检测云分析信息。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明实施例提供的一种基于云计算技术的土木工程实验检测系统，包括：检测模型构建单元、实验设备标记单元、环境模拟实验单元、事故模拟实验单元和云计算处理单元。能够构建实验检测模型；随机生成多个极限环境的环境模拟数据，在多个实验检测设备进行环境模拟实验检测；在多个实验检测设备进行事故模拟实验检测；基于云计算技术，进行综合数据的上传与分析。从而，根据每个土木工程的实际情况进行有效实验检测，对土木工程的极限环境和突发事故进行模拟实验检测，获取详细的、满足实际的实验检测信息，实现在土木工程施工、修缮之前进行有效的安全预测。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
17.图1示出了本发明实施例提供的系统的应用架构图。
18.图2示出了本发明实施例提供的系统中检测模型构建单元的结构框图。
19.图3示出了本发明实施例提供的系统中检测模型构建模块的结构框图。
20.图4示出了本发明实施例提供的系统中实验设备标记单元的结构框图。
21.图5示出了本发明实施例提供的系统中检测设备标记模块的结构框图。
22.图6示出了本发明实施例提供的系统中环境模拟实验单元的结构框图。
23.图7示出了本发明实施例提供的系统中环境数据生成模块的结构框图。
24.图8示出了本发明实施例提供的系统中事故模拟实验单元的结构框图。
25.图9示出了本发明实施例提供的系统中云计算处理单元的结构框图。
26.图10示出了本发明实施例提供的系统中云计算分析模块的结构框图。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
28.可以理解的是，现有的土木工程实验检测技术中，通常是对土木工程的建筑与环境数据进行采集，按照相关的标准数据，对采集的数据进行比较，检测判断是否满足标准，虽然能够起到一定的实验检测目的，但是无法根据每个土木工程的实际情况进行有效实验检测，无法对土木工程的极限环境和突发事故进行模拟实验检测，导致无法获取详细的、满足实际的实验检测信息，不能够在土木工程施工、修缮之前进行有效的安全预测。
29.为解决上述问题，本发明实施例提供的一种基于云计算技术的土木工程实验检测系统，包括：检测模型构建单元、实验设备标记单元、环境模拟实验单元、事故模拟实验单元和云计算处理单元。能够构建实验检测模型；随机生成多个极限环境的环境模拟数据，在多个实验检测设备进行环境模拟实验检测；在多个实验检测设备进行事故模拟实验检测；基于云计算技术，进行综合数据的上传与分析。从而根据每个土木工程的实际情况进行有效实验检测，对土木工程的极限环境和突发事故进行模拟实验检测，获取详细的、满足实际的实验检测信息，实现在土木工程施工、修缮之前进行有效的安全预测。
30.图1示出了本发明实施例提供的系统的应用架构图。
31.具体的，在本发明提供的一个优选实施方式中，一种基于云计算技术的土木工程实验检测系统，包括：检测模型构建单元101，用于获取土木工程的建筑建设数据和环境监测数据，根据所述建筑建设数据和所述环境监测数据，构建土木工程的实验检测模型。
32.在本发明实施例中，检测模型构建单元101获取土木工程的建筑建设设计的建筑建设数据，且获取土木工程的建设位置处的环境监测数据，根据建筑建设数据，构建三维建筑模型，再提取环境监测数据中的实体环境数据，将三维建筑模型和实体环境数据进行模型整合，构建实验检测模型。
33.可以理解的是，建筑建设数据，为土木工程的建筑bim构建数据，不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息；环境监测数据，为土木工程的建筑建设位置处的地形数据、气象数据等。
34.具体的，图2示出了本发明实施例提供的系统中检测模型构建单元101的结构框图。
35.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述检测模型构建单元101具体包括：建筑数据获取模块1011，用于获取土木工程的建筑建设数据。
36.环境数据获取模块1012，用于获取土木工程的环境监测数据。
37.检测模型构建模块1013，用于根据所述建筑建设数据和所述环境监测数据，构建土木工程的实验检测模型。
38.具体的，图3示出了本发明实施例提供的系统中检测模型构建模块1013的结构框图。
39.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述检测模型构建模块1013具体包括：建筑模型构建子模块10131，用于根据所述建筑建设数据，构建三维建筑模型。
40.环境数据提取子模块10132，用于提取所述环境监测数据中的实体环境数据。
41.环境模型构建子模块10133，用于根据所述实体环境数据，构建三维环境模型。
42.模型综合构建子模块10134，用于综合所述三维建筑模型和所述三维环境模型，构建实验检测模型。
43.进一步的，所述基于云计算技术的土木工程实验检测系统还包括：实验设备标记单元102，用于获取检测场景数据，根据所述检测场景数据标记多个实验检测设备，将多个所述实验检测模型导入多个实验检测设备。
44.在本发明实施例中，实验设备标记单元102对土木工程实验检测的场景进行分析，根据实验检测模型，分析预测设备进行实验检测的基本需求，生成设备需求数据，通过获取检测场景数据，确定土木工程实验检测场景中的多个场景设备，并对多个场景设备的性能进行分析，通过获取多个场景设备的设备性能数据，将多个设备性能数据分别与设备需求数据进行比较，判断多个场景设备是否满足进行实验检测的基本需求，并将能够满足的场景设备标记为实验检测设备，从而获得多个标记的实验检测设备，进而将实验检测模型导入至多个实验检测设备中。
45.可以理解的是，设备需求数据，是对设备的处理器、硬盘等硬件进行检测获取的数据，主要包括：主频、字长、存储容量、存取周期和运算速度等，其中，主频是指设备的处理器在单位时间内发出的脉冲数；字长，决定了设备的运算精度和运算速度，字长越长，运算精度越高，运算速度越快；存储容量，为设备的信息总字节量；存取周期，设备的存储器进行一次“读”或者“写”操作所需要的时间；运算速度，是设备的综合性能指标。
46.具体的，图4示出了本发明实施例提供的系统中实验设备标记单元102的结构框图。
47.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述实验设备标记单元102具体包括：场景数据获取模块1021，用于获取检测场景数据。
48.检测设备标记模块1022，用于根据所述检测场景数据标记多个实验检测设备。
49.具体的，图5示出了本发明实施例提供的系统中检测设备标记模块1022的结构框图。
50.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述检测设备标记模块1022具体包括：需求数据预测子模块10221，用于根据所述实验检测模型，预测生成设备需求数据。
51.性能数据获取子模块10222，用于根据所述检测场景数据，获取多个场景设备的设备性能数据。
52.数据比较子模块10223，用于将多个所述设备性能数据与所述设备需求数据进行比较，生成比较结果。
53.设备标记子模块10224，用于根据所述比较结果，标记多个实验检测设备。
54.进一步的，所述实验设备标记单元102还包括：检测模型导入模块1023，用于将多个所述实验检测模型导入多个实验检测设备。
55.进一步的，所述基于云计算技术的土木工程实验检测系统还包括：环境模拟实验单元103，用于根据所述环境监测数据，随机生成多个极限环境的环境模拟数据，分别在多个所述实验检测设备对实验检测模型进行环境模拟实验检测，生成
多个环境实验检测数据。
56.在本发明实施例中，环境模拟实验单元103通过对环境监测数据进行极限分析，确定在土木工程建筑位置处可能存在的极限环境，生成多个对应的极限标签，进而按照多个极限标签，生成多个与极限环境对应的环境模拟数据，进而将多个环境模拟数据导入多个实验检测设备中，使得多个实验检测设备分别按照对应的环境模拟数据，对实验检测模型进行极限环境的实验检测模拟，并对实验检测模型的相关变化进行记录，生成多个环境实验检测数据。
57.可以理解的是，极限环境可以包括：大风、大雪、大雨、地震等，根据不同的极限环境，生成对应的极限标签。
58.可以理解的是，极限标签，是对相关极限环境的标签描述，可以通过极限标签，获取相关极限环境的环境模拟数据；环境模拟数据，是在三维模型中，进行相关环境模拟的数据，能够通过加载环境模拟数据，进行不同极限环境的模拟仿真。
59.具体的，图6示出了本发明实施例提供的系统中环境模拟实验单元103的结构框图。
60.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述环境模拟实验单元103具体包括：环境数据生成模块1031，用于根据所述环境监测数据，随机生成多个极限环境的环境模拟数据。
61.具体的，图7示出了本发明实施例提供的系统中环境数据生成模块1031的结构框图。
62.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述环境数据生成模块1031具体包括：极限标签获取子模块10311，用于对所述环境监测数据进行极限分析，获取多个极限标签。
63.环境数据生成子模块10312，用于按照多个所述极限标签，随机生成多个极限环境的环境模拟数据。
64.进一步的，所述环境数据生成模块1031还包括：环境数据导入模块1032，用于将多个所述环境模拟数据分别导入多个所述实验检测设备。
65.环境模拟记录模块1033，用于按照多个所述环境模拟数据，对实验检测模型进行环境模拟实验检测与记录，生成多个环境实验检测数据。
66.进一步的，所述基于云计算技术的土木工程实验检测系统还包括：事故模拟实验单元104，用于在多个所述实验检测设备对实验检测模型进行事故模拟实验检测，生成多个事故实验检测数据。
67.在本发明实施例中，事故模拟实验单元104基于大数据技术，获取与该土木工程建筑相关的事故信息，按照事故信息中不同的事故类型，随机生成多个事故标签，进而将多个事故标签与多个实验检测设备相匹配，生成标签匹配数据，按照标签匹配数据，分别在多个实验检测设备上，对实验检测模型进行不同的事故模拟实验检测，并对实验检测模型的相关变化进行记录，生成多个事故实验检测数据。
68.可以理解的是，不同的事故类型，可以包括：火灾、水灾、煤气泄漏、水管破裂、漏电等。
69.具体的，图8示出了本发明实施例提供的系统中事故模拟实验单元104的结构框图。
70.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述事故模拟实验单元104具体包括：事故标签生成模块1041，用于随机生成多个事故标签。
71.事故标签匹配模块1042，用于将多个所述事故标签与多个所述实验检测设备相匹配，生成标签匹配数据。
72.事故模拟实验模块1043，用于按照所述标签匹配数据，在多个所述实验检测设备对实验检测模型进行事故模拟实验检测。
73.事故模拟记录模块1044，用于进行事故模拟实验检测记录，生成多个事故实验检测数据。
74.进一步的，所述基于云计算技术的土木工程实验检测系统还包括：云计算处理单元105，用于基于云计算技术，对多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据进行上传与分析，生成实验检测云分析信息。
75.在本发明实施例中，云计算处理单元105基于云计算技术，在多个实验检测设备完成相应的环境模拟实验检测和事故模拟实验检测之后，将生成的环境实验检测数据和事故实验检测数据上传至云空间中，从而获取云上传的多个环境实验检测数据和多个事故实验检测数据，并获取预设的安全标准数据，将多个环境实验检测数据和多个事故实验检测数据分别与安全标准数据中相应的数据进行云计算对比分析，生成实验检测云分析信息，再将实验检测云分析信息输出展示。
76.具体的，图9示出了本发明实施例提供的系统中云计算处理单元105的结构框图。
77.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述云计算处理单元105具体包括：数据云上传模块1051，用于基于云计算技术，获取云上传的多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据。
78.云计算分析模块1052，用于对多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据进行云计算分析，生成实验检测云分析信息。
79.具体的，图10示出了本发明实施例提供的系统中云计算分析模块1052的结构框图。
80.其中，在本发明提供的优选实施方式中，所述云计算分析模块1052具体包括：标准数据获取子模块10521，用于获取预设的安全标准数据。
81.云计算分析子模块10522，用于基于所述安全标准数据对多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据进行云计算分析，生成实验检测云分析信息。
82.信息输出展示子模块10523，用于输出展示所述实验检测云分析信息。
83.进一步的，在本发明提供的又一个优选实施方式中，一种基于云计算技术的土木工程实验检测方法，所述方法具体包括以下步骤：步骤一、获取土木工程的建筑建设数据和环境监测数据，根据所述建筑建设数据和所述环境监测数据，构建土木工程的实验检测模型。
84.在本发明实施例中，获取土木工程的建筑建设设计的建筑建设数据，且获取土木工程的建设位置处的环境监测数据，根据建筑建设数据，构建三维建筑模型，再提取环境监测数据中的实体环境数据，将三维建筑模型和实体环境数据进行模型整合，构建实验检测
模型。
85.步骤二、获取检测场景数据，根据所述检测场景数据标记多个实验检测设备，将多个所述实验检测模型导入多个实验检测设备。
86.在本发明实施例中，对土木工程实验检测的场景进行分析，根据实验检测模型，分析预测设备进行实验检测的基本需求，生成设备需求数据，通过获取检测场景数据，确定土木工程实验检测场景中的多个场景设备，并对多个场景设备的性能进行分析，通过获取多个场景设备的设备性能数据，将多个设备性能数据分别与设备需求数据进行比较，判断多个场景设备是否满足进行实验检测的基本需求，并将能够满足的场景设备标记为实验检测设备，从而获得多个标记的实验检测设备，进而将实验检测模型导入至多个实验检测设备中。
87.步骤三、根据所述环境监测数据，随机生成多个极限环境的环境模拟数据，分别在多个所述实验检测设备对实验检测模型进行环境模拟实验检测，生成多个环境实验检测数据。
88.在本发明实施例中，通过对环境监测数据进行极限分析，确定在土木工程建筑位置处可能存在的极限环境，生成多个对应的极限标签，进而按照多个极限标签，生成多个与极限环境对应的环境模拟数据，进而将多个环境模拟数据导入多个实验检测设备中，使得多个实验检测设备分别按照对应的环境模拟数据，对实验检测模型进行极限环境的实验检测模拟，并对实验检测模型的相关变化进行记录，生成多个环境实验检测数据。
89.步骤四、在多个所述实验检测设备对实验检测模型进行事故模拟实验检测，生成多个事故实验检测数据。
90.在本发明实施例中，基于大数据技术，获取与该土木工程建筑相关的事故信息，按照事故信息中不同的事故类型，随机生成多个事故标签，进而将多个事故标签与多个实验检测设备相匹配，生成标签匹配数据，按照标签匹配数据，分别在多个实验检测设备上，对实验检测模型进行不同的事故模拟实验检测，并对实验检测模型的相关变化进行记录，生成多个事故实验检测数据。
91.步骤五、基于云计算技术，对多个所述环境实验检测数据和多个所述事故实验检测数据进行上传与分析，生成实验检测云分析信息。
92.在本发明实施例中，基于云计算技术，在多个实验检测设备完成相应的环境模拟实验检测和事故模拟实验检测之后，将生成的环境实验检测数据和事故实验检测数据上传至云空间中，从而获取云上传的多个环境实验检测数据和多个事故实验检测数据，并获取预设的安全标准数据，将多个环境实验检测数据和多个事故实验检测数据分别与安全标准数据中相应的数据进行云计算对比分析，生成实验检测云分析信息，再将实验检测云分析信息输出展示。
93.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流
或者交替地执行。
94.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink） dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
95.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
96.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
97.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。