[发明专利]一种基于模糊评判的高大建筑倾斜预警方法

权利要求书

1.一种基于模糊评判的高大建筑倾斜预警方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1：获取高大建筑上N个倾角传感器实时测量的倾斜角度，记为{θ₁，θ₂，…，θ_n，…，θ_N}，其中，θ_n表示第n个倾角传感器实时测量的倾斜角度，n＝1，2，…，N；

步骤2、定义置信度T表示倾斜角度的可信程度，且T的取值为正整数；定义置信度T的参数向量集合为S＝{S₁，S₂，…，S_j，…，S_m}；S_j表示置信度T＝j时所对应的参数向量；m表示置信度取值的最大值，并有且表示置信度j的第k种标准值；当k＝1时，表示置信度j的第1种标准值为倾角传感器的安装位置D；当k＝2时，表示置信度j的第2种标准值为倾角传感器的初始安装角度|W|；当k＝3时，表示置信度j的第3种标准值为倾角传感器的实时温度T，并有：

式(1)中，D^*表示倾角传感器的最佳安装位置；D^j表示置信度T＝j时倾角传感器的安装位置；

式(2)中，|W^*|表示倾角传感器最佳初始安装角度；W^j表示置信度T＝j时倾角传感器的初始安装角度；

式(3)中，T^*表示倾角传感器的最佳工作温度；T^j表示置信度T＝j时倾角传感器的工作温度；

从而建立置信度的参数矩阵

步骤3、定义倾斜角度的评价向量集合为E＝{E₁，E₂，…，E_n，…，E_N}；E_n表示第n个倾角传感器输出倾斜角度的评价向量，并有表示第n个倾角传感器输出倾斜角度的位置评价值，并通过式(4)计算得到；表示第n个倾角传感器输出倾斜角度的初始安装角度评价值，并通过式(5)计算得到；表示第n个倾角传感器输出倾斜角度的实时温度评价值，并通过式(6)计算得到；

从而建立倾斜角度的评价矩阵

步骤4、定义表示E_n对置信度S_j的加权评价向量，表示哈达玛积，并利用式(7)建立隶属度函数

式(7)中，

步骤5、建立关系矩阵

步骤6、利用式(8)建立阈值λ的判断条件：

步骤7、利用式(9)对所述关系矩阵R进行处理，获得布尔矩阵R′：

式(9)中，表示第n个倾角传感器输出的倾斜角度θ_n的置信度T＝j；

步骤8、利用式(10)对N个倾角传感器输出的倾斜角度进行加权滤波处理，从而获得建筑倾斜角度θ：

式(10)中，T(n)表示第n个倾角传感器输出的倾斜角度θ_n的置信度；

步骤9、对建筑倾斜结果进行判定：

步骤9.1、根据所述建筑倾斜角度θ，设t时刻建筑倾斜角为θ(t)，利用式(11)得到建筑倾斜角的曲线切线角线性拟合方程的斜率值K：

式(11)中，t为时间序数；t＝1，2，…，l；l表示监测总时间数；α_t为t时刻累计的倾角θ(t)的切线角；为切线角α_t的平均值；并有：

式(11)中，q_t为t时刻的倾角θ(t)累计的监测时间；q_t-1为t-1时刻的倾角θ(t-1)累计的监测时间；T为比例尺度，并有：

式(13)中，θ(l)表示l时刻累计的倾角；θ(1)表示初始时刻的倾角；q_l表示l时刻的倾角θ(l)的监测时间；q₁表示初始时刻的倾角的监测时间；

步骤9.2、建筑稳定性状态评判标准：

当K＝0时，表示建筑处于稳定状态；

当K＞0时，表示建筑有倾斜风险，并发布预警信息。