[发明专利]一种基于航模飞机的超高层建筑多参数采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于航模飞机的超高层建筑多参数采集装置。

背景技术

我国《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定：建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。由于玻璃幕墙具有自重轻、易于工业化生产、外观美观和采光性好等优点，所以超高层建筑一般都大量采用玻璃幕墙外围护结构。基于安全性、集中空调系统设计需要、美观要求和超高层建筑风场的考虑，超高层建筑的玻璃幕墙在100m以上部分很少有可开启外窗。

在进行超高层建筑的结构体系研究、暖通空调系统研究和优化时，超高层建筑在100m以上部位的风场、温度场情况是超高层结构风荷载研究、风致振动动力特性研究、CFD（计算流体动力学）模拟和能耗模拟所需要的重要参数依据。但超高层建筑在高楼层处缺少可开启外窗，在高空设置测点难度大，难以测得其风场、温度场等情况。

伴随着科技的发展，各种航模飞机大量普及，其性能已非常出色，制造成本也迅速下降。在军事、农业、地理测绘等领域已大量使用了航模飞机技术进行一些人力无法完成的工作。其中，航模直升飞机由于起飞空间需求小，操控简单，具有空中悬停功能等优点，除了由于科研生产外，也已在普通爱好者当中大量普及。

目前，超高层建筑的室外参数测量和采集，主要有以下几种方式：（1）在设备层或有可通向室外孔洞的其他层，由测量人员手持风速仪、温度仪等测量设备进行测量和采集；（2）在设备层或超高层建筑表面等位置安放自动参数测量装置进行测量和采集；（3）使用擦窗机作为室外测量平台，安放自动参数测量装置进行测量和采集。

方式（1）和（2）存在测点受限，不能在超高层建筑外表面任意点进行测量的问题。方式（3）的使用成本高，操作复杂，每次测量均动用擦窗机，且长期测量采集参数时影响建筑立面观感。且擦窗机造价高，台数有限，不能同时在多个外表面的测点进行测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种测点不受限、操作较简单、成本较低、参数测量全面、智能化程度高、安全性较高的基于航模飞机的超高层建筑多参数采集装置。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种基于航模飞机的超高层建筑多参数采集装置，包括大荷载航模直升飞机，所述大荷载航模直升飞机下方设有钛合金测量吊舱，所述钛合金测量吊舱底部设有起飞支架；

所述钛合金测量吊舱的一侧设有钛合金真空抽吸管，钛合金真空抽吸管水平穿过吊舱侧壁且与吊舱侧壁固定，钛合金真空抽吸管的端口设有真空吸盘，真空吸盘与钛合金真空抽吸管连通，钛合金真空抽吸管上靠近真空吸盘的位置设有真空破坏电动阀和可摆动测量杆；所述真空破坏电动阀与测量控制器连接，所述可摆动测量杆上设有静压传感器、风速传感器，所述钛合金真空抽吸管上还设有测量杆摆动执行器，测量杆摆动执行器分别与测量控制器、可摆动测量杆相连；

所述钛合金测量吊舱内设有测量控制器、数据采集仪、无线传输模块、真空泵、真空泵控制器、锂电池，所述数据采集仪与测量控制器相连，测量控制器与无线传输模块相连，所述真空泵控制器分别与测量控制器、真空泵相连，真空泵与钛合金真空抽吸管相连；所述锂电池与测量控制器、数据采集仪、无线传输模块、真空泵、真空泵控制器、真空破坏电动阀、测量杆摆动执行器相连；所述大荷载航模直升飞机的外壁顶部设有可旋转高清摄像头，可旋转高清摄像头与测量控制器相连；

所述钛合金测量吊舱外壁设有太阳辐射强度传感器、温度传感器、相对湿度传感器、空气质量传感器；所述太阳辐射强度传感器、温度传感器、相对湿度传感器、空气质量传感器、静压传感器、风速传感器均与数据采集仪连接。

进一步，所述钛合金测量吊舱内还设有防坠毁降落伞包、导引伞、微型压缩空气瓶、压缩空气导向管、压缩空气瓶放气电动阀，所述微型压缩空气瓶与压缩空气瓶放气电动阀相连，压缩空气瓶放气电动阀与压缩空气导向管的一端相连，所述导引伞放置在压缩空气导向管的另一端，导引伞与防坠毁降落伞包相连；所述压缩空气瓶放气电动阀还分别与测量控制器、锂电池相连。

进一步，所述钛合金测量吊舱内设有加速度传感器，加速度传感器与数据采集仪连接；钛合金测量吊舱的侧面开有降落伞释放板洞口，降落伞释放板洞口内设有降落伞释放板，钛合金测量吊舱的壁面上设有降落伞释放板电动开启器，降落伞释放板电动开启器位于降落伞释放板洞口边；降落伞释放板电动开启器分别与测量控制器、降落伞释放板相连，降落伞释放板电动开启器还与锂电池相连。