房屋安全实时监测预警方法及系统与流程

1.本发明涉及房屋安全技术领域，具体涉及一种房屋安全实时监测预警方法及系统。


背景技术：

2.房屋建筑安全是人们生产、经营、居住、学习、娱乐等经济生活和人身安全的基本保证。近年来，房屋安全事故时有发生，造成了人员伤亡和极大财产损失。因此，在保护居民的人身安全和财产安全方面，房屋建筑安全监测就显得尤为重要。但是，我国当前对房屋建筑安全的监测还有很多不足和问题。
3.目前对房屋安全检测常见的操作方法为人工目测检查或借助于便携式仪器测量得到的信息，以对房屋结构的安全状态进行评估，但是人工检测的精度不高，且工作量大、检测周期长。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种房屋安全实时监测预警方法及系统，旨在解决目前对房屋安全检测常见的操作方法为人工目测检查或借助于便携式仪器进行评估，精度不高，且工作量大、检测周期长的问题。
5.本发明提出的技术方案为：
6.一种房屋安全实时监测预警方法，应用于房屋安全实时监测预警系统；所述系统包括传感器组件、边缘计算机、服务器和监控终端；所述传感器组与所述边缘计算机均设置于房屋；所述传感器组包括倾角传感器；所述传感器组与所述边缘计算机通信连接；所述边缘计算机和所述监控终端均与所述服务器通信连接；所述方法，包括：
7.通过设置于房屋的第一检测位置的所述倾角传感器实时获取房屋的角度偏离值，其中，所述第一检测位置为房屋顶部的四个墙体侧壁；
8.将所述角度偏离值发送至所述边缘计算机；
9.通过所述边缘计算机分析所述角度偏离值以判断房屋是否出现异常角度偏离；
10.若是，生成用于表述房屋出现异常角度偏离的第一预警信息，并将所述第一预警信息发送至所述服务器；
11.将所述第一预警信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
12.优选的，所述通过所述边缘计算机分析所述角度偏离值以判断房屋是否出现异常角度偏离，包括：
13.获取角度偏离阈值；
14.判断所述角度偏离值是否小于所述角度偏离阈值；
15.若是，确定房屋未出现异常角度偏离；
16.若否，确定房屋出现异常角度偏离。
17.优选的，所述判断所述角度偏离值是否小于所述角度偏离阈值，之后还包括：
18.若否，获取角度偏离值未落入所述角度偏离阈值的持续时长，并标记为异常时长；
19.当所述异常时长小于第一预设时长时，确定房屋未出现异常角度偏离；
20.当所述异常时长不小于第一预设时长时，确定房屋出现异常角度偏离。
21.优选的，所述传感器组件还包括沉降传感器；所述方法，还包括：
22.通过设置于房屋的第二检测位置的所述沉降传感器获取房屋的在每个第二预设时长内的房屋沉降值，其中，所述第二检测位置为房屋的支撑梁、承重柱、承重墙或地基上；
23.将所述房屋沉降值发送至所述边缘计算机；
24.通过所述边缘计算机分析所述房屋沉降值以判断房屋是否出现异常沉降；
25.若是，生成用于表述房屋出现异常沉降的第二预警信息，并将所述第二预警信息发送至所述服务器；
26.将所述第二预警信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
27.优选的，安装于同一房屋的所述沉降传感器的数量为多个；所述通过所述边缘计算机分析所述房屋沉降值以判断房屋是否出现异常沉降，包括：
28.获取与所述第二预设时长对应的正常沉降阈值；
29.判断所有的所述房屋沉降值是否均小于所述正常沉降阈值；
30.若是，确定房屋未出现异常沉降；
31.若否，确定房屋出现异常沉降。
32.优选的，在同一房屋安装所述沉降传感器时，所有的所述沉降传感器的初始位置位于同一水平直线上；所述判断所有的所述房屋沉降值是否均小于所述正常沉降阈值，之后还包括：
33.若否，将同一直线上的两端的所述沉降传感器分别标记为第一传感器和第二传感器；
34.将所述第一传感器获取的房屋沉降值标记为第一沉降值，并将所述第二传感器获取的房屋沉降值标记为第二沉降值；
35.当所述第一沉降值和所述第二沉降值的差值大于预设阈值时，将其余的所述沉降传感器获取的房屋沉降值标记为剩余沉降值；
36.判断各所述剩余沉降值是否均处于所述第一沉降值和所述第二沉降值之间；
37.若是，生成用于表述房屋出现偏移沉降的第三预警信息，并将所述第三预警信息发送至所述服务器。
38.优选的，所述通过所述边缘计算机分析所述房屋沉降值以判断房屋是否出现异常沉降，之后还包括：
39.若是，获取所有的所述房屋沉降值的平均值，并标记为平均沉降值；
40.将所述所述平均沉降值和所述第二预警信息建立对应关系，并打包发送至所述服务器。
41.优选的，所述传感器组件还包括裂缝监测传感器；所述方法，还包括：
42.通过设置于房屋的第三检测位置的所述裂缝监测传感器获取房屋的在每个第三预设时长内的裂缝变化值，其中，所述第三检测位置为房屋的裂缝处；
43.将所述裂缝变化值发送至所述边缘计算机；
44.通过所述边缘计算机分析所述裂缝变化值以判断房屋是否出现裂缝扩大现象；
45.若是，生成用于表述房屋出现裂缝扩大现象的第四预警信息，并将所述第四预警信息发送至所述服务器；
46.将所述第四预警信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
47.优选的，所述倾角传感器对应设置有唯一的设备编号；所述将所述角度偏离值发送至所述边缘计算机，之后还包括：
48.通过所述边缘计算机获取发送所述角度偏离值的所述倾角传感器的设备编号，并将倾角传感器的设备编号与角度偏离值建立对应关系；
49.获取所述角度偏离值对应的设备编号对应的房屋信息，其中，所述房屋信息为倾角传感器安装的房屋的所对应的信息，所述房屋信息由工作人员预先设置；所述房屋信息包括房屋位置、房屋占地面积和房屋高度；
50.将所述角度偏离值、对应的设备编号、以及对应的房屋信息打包为倾角监测信息，并将所述倾角监测信息发送至所述服务器；
51.将所述倾角监测信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
52.本发明还提出一种房屋安全实时监测预警系统，本系统应用于如上述中任一项所述的房屋安全实时监测预警方法；所述系统包括传感器组件、边缘计算机、服务器和监控终端；所述传感器组与所述边缘计算机均设置于房屋；所述传感器组包括倾角传感器；所述传感器组与所述边缘计算机通信连接；所述边缘计算机和所述监控终端均与所述服务器通信连接。
53.通过上述技术方案，能实现以下有益效果：
54.本发明提出的房屋安全实时监测预警方法能够实时快捷地对房屋进行安全监测，相比传统的人工目测检查或借助于便携式仪器进行评估的方法，本方法采用倾角传感器进行实时数据采集，对于房屋安全的检测精度更高，且能够大大减少检测人员的工作量，且本发明能够实时对房屋进行安全检测，并将检测结果通过显示器进行显示，检测周期更短。
附图说明
55.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
56.图1为本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法第一实施例的流程图。
具体实施方式
57.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
58.本发明提出一种房屋安全实时监测预警方法及系统。
59.如附图1所示，在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第一实施例中，
本房屋安全实时监测预警方法应用于房屋安全实时监测预警系统；所述系统包括传感器组件、边缘计算机、服务器和监控终端；所述传感器组与所述边缘计算机均设置于房屋；所述传感器组包括倾角传感器；所述传感器组与所述边缘计算机通信连接；所述边缘计算机和所述监控终端均与所述服务器通信连接；所述方法，包括如下步骤：
60.步骤s110：通过设置于房屋的第一检测位置的所述倾角传感器实时获取房屋的角度偏离值，其中，所述第一检测位置为房屋顶部的四个墙体侧壁、或房屋中间层的四个墙体拐角处。
61.步骤s120：将所述角度偏离值发送至所述边缘计算机。
62.具体的，这里的边缘计算机即是能够对传感器组采集的数据进行分析处理的计算机，通过设置边缘计算机能够分担服务器的计算能力，加快响应速度。
63.步骤s130：通过所述边缘计算机分析所述角度偏离值以判断房屋是否出现异常角度偏离。
64.具体的，这里的角度偏离值即为房屋相对正常姿态的角度偏离值，该值越大，说明房屋倾斜越严重，则房屋的安全程度越低，需要及时进行维护或者人员疏散。
65.若是，执行步骤s140：生成用于表述房屋出现异常角度偏离的第一预警信息，并将所述第一预警信息发送至所述服务器。
66.具体的，当出现异常角度偏离时，则边缘计算机生成用于表述房屋出现异常角度偏离的第一预警信息，并将第一预警信息发送至服务器。
67.例如，这里的第一预警信息包括房屋的角度偏离值、出现异常角度偏离所对应的时刻，出现异常角度偏离的地理位置。
68.步骤s150：将所述第一预警信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
69.具体的，这里的监控终端为监控计算机，这里的显示器为显示屏，通过显示屏显示第一预警信息，以提醒管理人员及时发现房屋出现的角度偏离值的情况，以及时做出应对。
70.本发明提出的房屋安全实时监测预警方法能够实时快捷地对房屋进行安全监测，相比传统的人工目测检查或借助于便携式仪器进行评估的方法，本方法采用倾角传感器进行实时数据采集，对于房屋安全的检测精度更高，且能够大大减少检测人员的工作量，且本发明能够实时对房屋进行安全检测，并将检测结果通过显示器进行显示，检测周期更短。
71.在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第二实施例中，基于第一实施例，不再s130，包括如下步骤：
72.步骤s210：获取角度偏离阈值。
73.具体的，这里的角度偏离阈值为0.5
°
。
74.步骤s220：判断所述角度偏离值是否小于所述角度偏离阈值。
75.具体的，边缘计算机判断所述角度偏离值是否小于所述角度偏离阈值。
76.若是，执行步骤s230：确定房屋未出现异常角度偏离。
77.若否，执行步骤s240：确定房屋出现异常角度偏离。
78.具体的，本实施例给出了如何判断房屋是否出现异常角度偏离的具体方案。
79.在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第三实施例中，基于第二实施例，步骤s220，之后还包括如下步骤：
80.若否，执行步骤s310：获取角度偏离值未落入所述角度偏离阈值的持续时长，并标记为异常时长。
81.具体的，这里的异常时长为房屋出现异常倾斜(即倾斜角度大于角度偏离阈值)的时长。
82.步骤s320：当所述异常时长小于第一预设时长时，确定房屋未出现异常角度偏离。
83.具体的，这里的第一预设时长优选为2秒。
84.步骤s330：当所述异常时长不小于第一预设时长时，确定房屋出现异常角度偏离。
85.具体的，若异常时长小于第一预设时长时，说明房屋为短时间出现倾斜，即正常倾斜，例如因周围道路路过大型车辆而导致的振动产生了短时间的正常倾斜，故确定房屋未出现异常角度偏离。相反的，当所述异常时长不小于第一预设时长时，确定房屋出现异常角度偏离。
86.在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第四实施例中，基于第一实施例，所述传感器组件还包括沉降传感器；所述方法，还包括如下步骤：
87.步骤s410：通过设置于房屋的第二检测位置的所述沉降传感器获取房屋的在每个第二预设时长内的房屋沉降值，其中，所述第二检测位置为房屋的支撑梁、承重柱、承重墙或地基上。
88.具体的，这里的第二预设时长优先为12小时，因房屋沉降比较缓慢，故第二预设时长较长。
89.步骤s420：将所述房屋沉降值发送至所述边缘计算机。
90.步骤s430：通过所述边缘计算机分析所述房屋沉降值以判断房屋是否出现异常沉降。
91.若是，执行步骤s440：生成用于表述房屋出现异常沉降的第二预警信息，并将所述第二预警信息发送至所述服务器。
92.具体的，当出现异常沉降时，则边缘计算机生成用于表述房屋出现异常沉降的第二预警信息，并将第二预警信息发送至服务器。
93.例如，这里的第二预警信息包括房屋的房屋沉降值、出现异常沉降所对应的时刻，出现异常沉降的地理位置。
94.步骤s450：将所述第二预警信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
95.本实施例通过于房屋设置沉降传感器，能够监测房屋的沉降数据，从而判断房屋是否出现异常沉降，以提升对于房屋的安全监测效果。
96.在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第五实施例中，基于第四实施例，安装于同一房屋的所述沉降传感器的数量为多个；步骤s430，包括如下步骤：
97.步骤s510：获取与所述第二预设时长对应的正常沉降阈值。
98.具体的，这里的正常沉降阈值即为正常情况下，房屋在第二预设时长内允许出现的正常沉降值。
99.步骤s520：判断所有的所述房屋沉降值是否均小于所述正常沉降阈值。
100.若是，执行步骤s530：确定房屋未出现异常沉降。
101.若否，执行步骤s540：确定房屋出现异常沉降。
102.具体的，即只要某个沉降传感器检测到的房屋沉降值不小于正常沉降阈值，则可以判断房屋出现异常沉降。
103.在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第六实施例中，基于第五实施例，在同一房屋安装所述沉降传感器时，所有的所述沉降传感器的初始位置位于同一水平直线上；步骤s520，之后还包括如下步骤：
104.若否，执行步骤s610：将同一直线上的两端的所述沉降传感器分别标记为第一传感器和第二传感器。
105.步骤s620：将所述第一传感器获取的房屋沉降值标记为第一沉降值，并将所述第二传感器获取的房屋沉降值标记为第二沉降值。
106.步骤s630：当所述第一沉降值和所述第二沉降值的差值大于预设阈值时，将其余的所述沉降传感器获取的房屋沉降值标记为剩余沉降值。
107.具体的，这里的预设阈值优选为上述正常沉降阈值的80％。
108.步骤s640：判断各所述剩余沉降值是否均处于所述第一沉降值和所述第二沉降值之间。
109.若是，执行步骤s650：生成用于表述房屋出现偏移沉降的第三预警信息，并将所述第三预警信息发送至所述服务器。
110.具体的，本实施例中，若第一沉降值和第二沉降值的差值大于预设阈值，且其余的沉降传感器获取的房屋沉降值处于第一沉降值和第二沉降值之间时，说明房屋出现了偏移沉降的现象，即房屋的某一侧沉降得比另一侧更快，这种情况相比普通的沉降更加危险，容易导致房屋倒塌，故边缘计算机生成用于表述房屋出现偏移沉降的第三预警信息，并将第三预警信息发送至服务器，并通过监控终端的显示器显示第三预警信息，以及时提醒管理人员做出相应的措施。
111.在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第七实施例中，基于第五实施例，步骤s430，之后还包括如下步骤：
112.若是，执行步骤s710：获取所有的所述房屋沉降值的平均值，并标记为平均沉降值。
113.步骤s720：将所述所述平均沉降值和所述第二预警信息建立对应关系，并打包发送至所述服务器。
114.具体的，将平均沉降值和第二预警信息建立对应关系，并打包发送至服务器，然后通过监控终端的显示器显示平均沉降值和对应的第二预警信息，从而为管理人员提供更加丰富的房屋安全检测信息。
115.步骤s730：获取最近的预设个数的所述第二预警信息，并标记为待分析预警信息。
116.具体的，这里的预设个数为10个。
117.步骤s740：获取所述待分析预警信息对应的所述平均沉降值，并标记为待分析沉降值。
118.步骤s750：判断所述待分析沉降值是否具有增大趋势。
119.若是，执行步骤s760：生成用于表述房屋出现加速沉降的第三预警信息。
120.步骤s770：将所述第三预警信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
121.具体的，这里的第三预警信息包括出现加速沉降所对应的时刻，出现加速沉降的地理位置，出现加速沉降的房屋信息(房屋信息由工作人员预先设置；房屋信息包括房屋位置、房屋占地面积和房屋高度)。
122.具体的，通过判断待分析沉降值是否具有增大趋势，从而判断房屋出现加速沉降，并及时提示管理人员。
123.在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第八实施例中，基于第一实施例，所述传感器组件还包括裂缝监测传感器；所述方法，还包括如下步骤：
124.步骤s810：通过设置于房屋的第三检测位置的所述裂缝监测传感器获取房屋的在每个第三预设时长内的裂缝变化值，其中，所述第三检测位置为房屋的裂缝处。
125.具体的，这里的第三预设时长优先为1小时，因房屋出现裂缝后，需要实时进行监测，故第三预设时长相对较短。
126.步骤s820：将所述裂缝变化值发送至所述边缘计算机。
127.步骤s830：通过所述边缘计算机分析所述裂缝变化值以判断房屋是否出现裂缝扩大现象。
128.具体的，若裂缝变化值增大，则说明房屋出现了裂缝扩大现象。
129.若是，执行步骤s840：生成用于表述房屋出现裂缝扩大现象的第四预警信息，并将所述第四预警信息发送至所述服务器。
130.具体的，这里的第四预警信息包括房屋的裂缝变化值、出现裂缝扩大现象所对应的时刻，出现裂缝扩大现象的地理位置。
131.步骤s850：将所述第四预警信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
132.在本发明提出的一种房屋安全实时监测预警方法的第九实施例中，基于第一实施例，所述倾角传感器对应设置有唯一的设备编号；步骤s120，之后还包括如下步骤：
133.步骤s910：通过所述边缘计算机获取发送所述角度偏离值的所述倾角传感器的设备编号，并将倾角传感器的设备编号与角度偏离值建立对应关系。
134.步骤s920：获取所述角度偏离值对应的设备编号对应的房屋信息，其中，所述房屋信息为倾角传感器安装的房屋的所对应的信息，所述房屋信息由工作人员预先设置；所述房屋信息包括房屋位置、房屋占地面积和房屋高度。
135.步骤s930：将所述角度偏离值、对应的设备编号、以及对应的房屋信息打包为倾角监测信息，并将所述倾角监测信息发送至所述服务器。
136.步骤s94 0：将所述倾角监测信息发送至所述监控终端，并通过所述监控终端的显示器进行显示。
137.具体的，通过生成并显示倾角监测信息，从而为管理人员提供更加丰富的房屋安全监测信息。
138.本发明还提出一种房屋安全实时监测预警系统，应用于如上述中任一项所述的房屋安全实时监测预警方法；所述系统包括传感器组件、边缘计算机、服务器和监控终端；所述传感器组与所述边缘计算机均设置于房屋；所述传感器组包括倾角传感器；所述传感器组与所述边缘计算机通信连接；所述边缘计算机和所述监控终端均与所述服务器通信连接。
139.上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
140.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘) 中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
141.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。