[发明专利]一种在线式分析振动监测数据的方法及系统

权利要求书

1.一种在线式分析振动监测数据的系统，其特征在于：包括振动监测设备终端(1)，所述振动监测设备终端(1)包括多个振动传感器，所述振动监测设备终端(1)连接端设有串口服务器，所述串口服务器连接端设有采集网关(2)，所述采集网关(2)连接有本地服务器和客户端(4)。

2.根据权利要求1所述的一种在线式分析振动监测数据的系统，其特征在于：所述客户端(4)连接有数据库、网页和APP，所述客户端(4)用于进行系统查阅和数据浏览。

3.根据权利要求1所述的一种在线式分析振动监测数据的系统，其特征在于：所述振动监测设备用于对建筑本体采集振动信息，振动信息包括人行振动、人群自由行走振动、大型机器或交通工具工作产生的振动，所述振动传感器采用200HZ实时进行采集。

4.根据权利要求1所述的一种在线式分析振动监测数据的系统，其特征在于：所述振动传感器采取被动上传形式，采取485的有线方式集连到云服务器(3)，所述串口服务器用于将振动传感器的485信号转化为网络信号。

5.一种在线式分析振动监测数据的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤一，对被监测的建筑本体建立有限元模型，将建筑本体的数据采集输入到模型中，在有限元模型中进行受力分析，软件模型生成荷载内力云图，根据内力云图确定建筑应力变化薄弱点，将振动传感器安装于建筑薄弱点处；

步骤二，振动传感器对东西方向、南北方向和垂直方向三个方向的振动加速度进行采集，根据采集协议实时采集各项监测数据，采取485的有线方式集连到云服务器(3)，上传数据报文，利用串口服务器将485信号转化为网络信号后，经采集网关(2)传输至云服务器(3)内；

步骤三，云服务器(3)在云端上对数据报文进行解析，根据加速度振动的特点建立空间直接坐标系，X、Y、Z，根据建立的空间直接坐标系得出加速度振动的方向，振动传感器采集到加速度的方向后，根据采集的振动的频率和振幅的大小，计算出受检建筑三个不同方向的加速度振动曲线；

步骤四，云服务器(3)根据不同的监测指标，对建筑的振动荷载进行不同的计算，生成对应的数据形式存放到数据库中，并将数据展示在客户端(4)上，在页面展示过程中，根据不同的监测指标形成对应的展示模式，再根据对应的预警规则进行预警；

步骤五，用户通过网页或app访问云端查看数据的实时变化和预警，并对预警信息进行处理；

步骤六，云服务器(3)定期对监测建筑生成健康报告，并进行健康评估。

6.根据权利要求5所述的一种在线式分析振动监测数据的方法，其特征在于：在步骤四中的振动荷载计算过程中，判定振动类型不同，所用计算公式不同，对于公共场所人行振动人群自由行走竖向振动荷载，可仅计入竖直振动荷载，人群中自由行走的竖直振动荷载，用以下公式进行计算：

FV(t)表示——人群中自由行走的竖直振动荷载(N)；

Q表示单人质量N，可取约600N；

f表示振动荷载频率(HZ)；

Φ表示第i阶振动荷载频率的初始相位角度；

K表示振动荷载频率阶数；

T表示时间(s)；

N表示人群的总人数。

7.根据权利要求6所述的一种在线式分析振动监测数据的方法，其特征在于：对于人群中有节奏剧烈运动的竖向振动荷载计算公式为：

FV(t)表示——人群中自由行走的竖直振动荷载(N)；

Q表示单人质量N，可取约600N；

f表示振动荷载频率(HZ)；

Φ表示第i阶振动荷载频率的初始相位角度；

K表示振动荷载频率阶数；

T表示时间(s)；

N表示人群的总人数。