[发明专利]基于微型加速度传感器的幕墙频率安全监测系统和方法

权利要求书

1.一种基于微型加速度传感器的幕墙频率安全监测系统，其特征在于，包括：幕墙监测传感器和幕墙监测预警平台；

所述幕墙监测传感器包括数据采集模块、数据分析模块、脱落预警模块、传感器定位模块和通信模块，所述幕墙监测传感器固定于玻璃幕墙上，所述幕墙监测预警平台包括故障诊断模块、安全管理模块和远程控制模块；

所述数据采集模块包括MEMS三向加速度传感器和绝对压力传感器，所述MEMS三向加速度传感器和所述绝对压力传感器将采集到的模拟量电压值传输至所述数据分析模块，所述数据分析模块用于将所述模拟量电压值转换得到对应的数字量电压值，并分别计算得到所述模拟量电压值和所述数字量电压值的分析数据；

所述脱落预警模块用于根据所述模拟量电压值和所述数字量电压值及相应的分析数据，分别与预设的对应阈值进行比对，以判断所述玻璃幕墙是否存在安全风险，所述传感器定位模块用于提供所述玻璃幕墙和所安装的传感器的数据信息，所述通信模块用于将所述数据分析模块、所述脱落预警模块和所述传感器定位模块输出的数据发送至所述幕墙监测预警平台；

所述故障诊断模块用于对所述数据分析模块输出的所述模拟量电压值和所述数字量电压值的原始数据和分析数据进行监测，得到所述玻璃幕墙的固有频率变化趋势；

所述安全管理模块用于对所述数据分析模块输出的所述模拟量电压值和所述数字量电压值的分析数据进行监测，得到所述玻璃幕墙的位姿状态以及安全系数；

所述远程控制模块用于控制所述幕墙监测传感器的采集参数。

2.根据权利要求1所述的基于微型加速度传感器的幕墙频率安全监测系统，其特征在于，所述数据分析模块包括电压判断模块、数据预处理模块、模数转换模块和数据处理模块，所述数据处理模块包括数据存储模块和MCU微处理器模块；

所述电压判断模块接收所述数据采集模块采集的模拟量电压值，所述电压判断模块用于判断所述加速度传感器的电压变化和所述绝对压力传感器的电压变化与相应的电压阈值的比对值，还用于计算所述模拟量电压值的平均值、有效值和标准差与相应的阈值的比对值；

所述数据预处理模块用于对所述模拟量电压值进行滤波处理，还用于将所述玻璃幕墙的振动加速度信号积分为振动位移信号；

所述模数转换模块用于将输入的模拟量电压值信号转换为数字量电压值信号；

所述MCU微处理器模块用于对输入的数字量电压值进行平均值、有效值、标准差和FFT频谱的计算，并将原始数据和分析结果暂存至所述数据存储模块中。

3.根据权利要求2所述的基于微型加速度传感器的幕墙频率安全监测系统，其特征在于，所述幕墙监测预警平台还包括数据展示模块，所述数据展示模块用于展示所述数据分析模块输出的所述数字量电压值的分析数据、所述玻璃幕墙的固有频率变化趋势以及所述玻璃幕墙的位姿状态和安全系数。

4.根据权利要求3所述的基于微型加速度传感器的幕墙频率安全监测系统，其特征在于，所述幕墙监测预警平台还包括智能算法模块，所述智能算法模块基于傅里叶级数算法与神经网络算法、使用高偏差/低方差的分类器进行场景训练，利用训练后的智能算法模块对接收到的所述数字量电压值的分析数据进行分析，判断得到所述玻璃幕墙的安全性能。

5.根据权利要求3所述的基于微型加速度传感器的幕墙频率安全监测系统，其特征在于，所述幕墙监测预警平台还包括远程控制模块，所述远程控制模块用于提供用以控制所述幕墙监测传感器采集参数的控件，并由所述数据展示模块显示。

6.根据权利要求5所述的基于微型加速度传感器的幕墙频率安全监测系统，其特征在于，所述幕墙监测传感器还包括能源管理模块，所述能源管理模块包括内置锂电池、外置太阳能电池和能源收集模块，所述内置锂电池通过所述能源收集模块与所述外置太阳能电池相连接，所述内置锂电池用于给所述幕墙监测传感器提供能源，所述通信模块还将所述能源管理模块的剩余电量信息发送至所述幕墙监测预警平台。