[发明专利]抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统及其工作方法

权利要求书

1.一种抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：包括：数据采集机构（1）、分析预测机构（2）和控制终端（3），其中，所述数据采集机构（1）中设有用于检测应力的应力检测仪（11）和用于检测位置的位置传感器（12），所述的应力检测仪（11）和位置传感器（12）设于屋面各个监测点处，所述数据采集机构（1）通过物联网智能网关（4）与分析预测机构（2）的输入端连接，所述分析预测模块（2）的输出端与控制终端（3）连接，所述采集模块（1）、分析预测模块（2）以及界面展示模块（3）均与控制终端（4）连接。

2.根据权利要求1所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：所述数据采集机构（1）中设有智能控制器，所述应力检测仪（11）和位置传感器（12）的输出端与智能控制器的输入端连接，所述智能控制器输出端与物联网智能网关（4）的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：所述的应力检测仪（11）采用应力应变片，其设于屋面的支撑杆件上，且，所述每根屋面的支撑杆件上至少设有一组应力检测仪（11）。

4.根据权利要求1所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：所述分析预测模块（2）中设有用于建筑项目附近的本地服务器边缘服务器和用于控制和监控整个风险预测系统云服务器；

所述边缘服务器中接受由数据采集机构传输而来的观测数据，通过布置在本机上的程序进行计算并做出预测，再将计算及预测结果发送到云服务器同时将计算及预测结果传到用户可视化界面 ，如需要报警，启动报警流程；

所述云服务器用于收集各项目的运营数据，对雾服务器发送来的数据进行监测，对需要报警的工况进行二次分析，对预警发生后的补救措施进行指导。

5.根据权利要求1所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：所述控制终端（4）中设有监控中心、客户终端和报警响应系统，所述控制终端（4）中的监控中心、客户终端和报警响应系统均与边缘服务器连接。

6.根据权利要求1所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：所述数据采集机构（1）中还设有图像采集装置（13），所述图像采集装置（13）通过物联网智能网关（4）与分析预测机构（2）的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：所述控制终端（3）中设有终端控制器，所述终端控制器中设有数据检测控制模块、网关控制模块、分析预测控制模块、终端控制模块和控制器模块，所述数据检测控制模块与数据采集机构（1）连接，所述网关控制模块与物联网智能网关（4）连接，所述分析预测控制模块与分析预测模块（2）连接，所述数据检测控制模块、网关控制模块、分析预测控制模块、终端控制模块均与控制器模块连接。

8.根据权利要求7所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：所述终端控制模块中设有监控中心控制模块、展示控制模块和报警控制模块，所述终端控制模块中的监控中心控制模块、展示控制模块和报警控制模块分别与监控中心、客户终端和报警响应系统连接。

9.根据权利要求7所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统，其特征在于：所述检测控制模块中设有应力检测控制模块、位置检测控制模块和图片处理控制模块，所述的应力检测控制模块与应力检测仪（11）连接，所述位置检测控制模块与位置传感器（12）连接，所述图片处理控制模块与图像采集装置（13）连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的抗应力防坍塌的智慧屋面安全风险预测系统的工作方法，其特征在于：具体的工作方法如下：

1）：首先把数据采集机构（1）中的应力检测仪（11）和位置传感器（12）设置到每个监测点；

2）：在工作的过程中，通过应力检测仪（11）对屋面上的应力进行检测，并通过物联网智能网关（4）将检测的数据传送至分析预测模块（2）；

3）：然后分析预测模块（2）中的边缘服务器对接收到的数据进行分析，然后将检测分析的结果传送给云服务器，并将分析处理的结果传送至界面展示模块（3）中的终端进行显示；

4）：在应力检测仪（11）工作的过程中，位置传感器（12）不断将各个监测点的位置信息传送给分析预测模块（2），通过分析预测模块（2）分析出其不同位置所承载的相应的应力范围；

5）：与此同时，图像采集装置（13）不断的对屋面的情况进行采集，并将采集的数据传送给分析预测模块（2），通过分析预测模块（2）中的边缘服务器对其采集的图像进行分析处理；

6）：在上一步骤中的边缘服务器分析得出结果时，其根据分析的结果判定其是否需要报警，如果发现屋面上出现因应力过大出现坍塌时或者是检测到某个位置的应力大小超过其承载的范围时，则需要那么启动报警流程，通过报警响应系统进行报警处理；

7）：云服务器在接收到数据后，对边缘服务器启动的报警的工况进行二次分析，然后从终端的数据库中调取相应的应急处理方案，对预警发生后的补救措施进行指导；

8）：在报警响应系统工作同时将报警信息通过客户端软件、邮件、短信的方式自动推送给相关管理人员以及负责人员。