[发明专利]基于有限元分析的传感数据监测方法及装置

权利要求书

1.一种基于有限元分析的传感数据监测方法，该方法用于对实体工程结构进行实时监测，其特征在于，包括以下步骤：

1)解调仪采集由传感器生成的实体工程结构的传感数据，由传感器生成的实体工程结构的传感数据包括实体工程结构的荷载、约束条件、边界条件、内部应力、构件关联、整体形变和局部形变；

2)解调仪向上位机发送步骤1)采集到的传感数据，所述的传感数据的类型为实时数据、延时数据、静态数据或近似数据；

3)上位机将接收到的传感数据发送至安装有有限元分析组件的数据分析中心；

4)数据分析中心接收到传感数据，并存储于数据分析中心的数据库中；

5)用户端向数据分析中心发送查询请求；

6)数据分析中心从数据库读取对应的传感数据，并调用有限元分析组件进行有限元分析，得到有限元分析的结果，所述的有限元分析组件包括实体工程结构有限元模型，该实体工程结构有限元模型为柔性有限元模型，根据实体工程结构进行构建，并通过传感数据进行模型修正、仿真和分析，步骤6)中的有限元分析具体包括以下步骤：

A)根据实体工程结构构造有限元分析模型并进行网格划分；

B)根据对应的实体工程结构有限元模型的参数和传感器采集到的传感数据在构造完成的有限元分析模型上进行仿真；

C)根据步骤B)仿真得到的有限元分析模型的数据和传感器采集到的传感器数据对进行对比；

D)根据对比的差异对实体工程结构有限元模型的参数进行修正，并更新模型；

E)将更新后的实体工程结构有限元模型重复步骤B)～步骤D)的过程，直至仿真得到的有限元分析模型的数据和传感器采集到的传感器数据之间的差异小于阈值；

7)数据分析中心将有限元分析的结果发送至用户端进行显示，发送至用户端的有限元分析的结果通过图表或曲线的方式进行显示；

对于实体工程结构没有布设传感器位置，通过有限元分析组件仿真出这些位置的传感数据，并且通过这些位置附近的传感数据进行模型分析，获知这些位置当前的分析结果，仿真出来的传感数据包括应变、挠度、位移、加速度、震动频率、震动幅度、温度、倾斜角度、应力、水压力、土压力、气体压力、声音、速度、辐射、湿度、气体中颗粒分布和液体中颗粒分布数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元分析的传感数据监测方法，其特征在于，步骤3)中的上位机直接将传感数据发送至数据分析中心或者将传感数据进行筛选、封装后发送至数据分析中心。

3.一种用于实施如权利要求1所述方法的基于有限元分析的传感数据监测装置，其特征在于，包括传感器(1)、解调仪(2)、上位机(3)、用户端(4)以及安装有有限元分析组件的数据分析中心(5)，所述的传感器(1)设有多个，设置在需要监测的实体工程结构上，并且连接解调仪(2)，所述的解调仪(2)连接上位机(3)，上位机(3)连接数据分析中心(5)，所述的用户端(4)设有多个，均与数据分析中心(5)连接。

4.根据权利要求3所述的基于有限元分析的传感数据监测装置，其特征在于，所述的上位机(3)通过高速光纤、电缆或无线GPRS中的一种或多种方式连接数据分析中心(5)。

5.根据权利要求3所述的基于有限元分析的传感数据监测装置，其特征在于，所述的数据分析中心(5)和用户端(4)之间采用B/S构架或C/S构架。