一种针对建筑墙体的大数据安全监测管理系统的制作方法

技术特征：
1.一种针对建筑墙体的大数据安全监测管理系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像预处理模块、参数调取分析模块、云数据库、墙面环境采集模块、优化管理模块、云服务器、预估测评模块和监测预警模块；图像采集模块安装在墙体外侧上，用于采集待监测墙体外表面的图像，并将采集的图像发送至图像预处理模块；图像预处理模块用于接收图像采集模块发送的墙体外表面的图像，对采集的墙体外表面的图像进行图像信噪比处理，筛选出图像信噪比大于设定信噪比阈值的图像，并将筛选出的信噪比大于设定信噪比阈值的图像发送至参数调取分析模块；参数调取分析模块用于接收图像预处理模块发送的信噪比大于设定信噪比阈值的图像，对信噪比大于设定信噪比阈值的图像进行墙体表面图像参数调节，以调整至设定的标准图像参数，并提取经图像参数调整后的墙体表面图像中的裂痕，将提取的裂痕分别与云数据库中存储的各裂痕长度等级对应的裂痕长度以及各裂痕宽度等级对应的裂痕宽度进行对比，获取经图像参数调整后的墙体表面图像中裂痕长度等级和宽度等级，并将墙体表面图像中裂痕长度等级和宽度等级分别发送至云数据库和云服务器，同时，将经图像参数调整后的墙体表面图像以及图像参数发送至云数据库，；云数据库用于存储参数调取分析模块发送的经图像参数调整后的墙体表面图像、图像参数以及墙体表面图像中裂痕长度等级、宽度等级，并存储各裂痕长度等级和裂痕宽度等级，各裂痕长度等级对应不同的裂痕长度范围，不同的裂痕宽度等级对应不同的裂痕宽度范围；云数据库存储墙体所在环境中的温度、湿度、风速以及墙体表面的应力等环境参数，并存储各风速等级对应的风速范围以及各应力等级对应的墙体表面所受的应力数值范围，同时，接收预估测评模块反馈的墙体表面按照先前环境因素下的预期寿命；墙面环境采集模块包括若干墙面环境采集单元，墙面环境采集单元安装在墙体周侧的外表面内，用于实时检测墙体表面的温度、湿度、风速以及墙体表面所受的应力，并将检测的温度、湿度、风速和墙体表面所受的应力分别发送至云数据库和优化管理模块；优化管理模块用于接收墙面环境采集模块发送的墙体所受的温度、湿度、风速和墙体表面所受的应力，以等间隔时间t获取墙体所在环境的温度、湿度、风速和墙体表面所受的应力，求取每天墙体的平均温度、湿度，根据墙体的图像采集间隔天数，建立前后采集时间段内的平均温度集合、平均湿度集合，同时，优化管理模块将每天墙体内的风速与设定的各风速等级对应的流速范围进行对比，以筛选出墙体外表面在不同风速等级下的吹刮时间集合，将每天墙体内所受的应力与各应力等级对应的应力范围进行对比，以筛选出墙体每天所受的应力时间集合，优化管理模块将优化处理后的平均温度集合、平均湿度集合、吹刮时间集合和应力时间集合发送至云服务器；云服务器用于接收参数调取分析模块发送的墙体表面图像中裂痕长度等级和宽度等级，同时提取云数据库中存储的上一采集时间段采集的墙体表面图像中裂痕长度等级、宽度等级以及获取前后两次采集的图像参数，提取图像参数中的图像采集时间，根据前后两次采集的图像参数获取前后两次采集的间隔天数m；此外，云服务器用于接收经优化管理模块优化处理后的平均温度集合、平均湿度集合、吹刮时间集合和应力时间集合，云服务器根据前后两次采集的间隔天数m分别对应的墙体
表面图像中裂痕长度等级、宽度等级，以及前后两次采集的间隔天数m内对应的平均温度集合、平均湿度集合、吹刮时间集合和应力时间集合，统计墙体表面受环境影响下的裂痕演变影响系数，云服务器将墙体表面受当前环境影响下的裂痕演变影响系数发送至预估测评模块；预估测评模块接收云服务器发送的墙体表面在当前环境影响下的裂痕演变影响系数，并获取墙体表面对应的裂痕长度等级阈值和裂痕宽度等级阈值，预估测评模块根据接收的墙体裂痕演变影响系数、裂痕长度等级阈值、宽度等级阈值以及当前的裂痕长度等级和裂痕宽度等级，预估墙体表面在当前环境影响因素下从当前到墙体裂痕阈值的预期维修寿命，并将预估的墙体在当前环境影响因素下的预期维修寿命分别发送至云数据库和监测预警模块；监测预警模块用于接收预估测评模块发送的墙体预期维修寿命，并实时跟踪墙体表面的使用时间是否达到预期维修寿命。2.根据权利要求1所述的一种针对建筑墙体的大数据安全监测管理系统，其特征在于：各裂痕长度等级分别为e1,e2,...,ei,...,en,各裂痕长度等级对应的裂痕长度范围分别为：l1-l2,l2-l3,...,li-l(i-1),...,ln-l(n-1)，各裂痕宽度等级分别为f1,f2,...,fj,...,fn，各裂痕宽度等级对应的裂痕宽度范围分别为：h1-h2,h2-h3,...,hj-h(j-1),...,hn-h(n-1)，ei表示为第i个裂痕长度等级，fj表示为第j个裂痕宽度等级，li-l(i-1)表示为第i个裂痕长度等级对应的裂痕长度范围，hj-h(j-1)表示为第j个裂痕宽度等级对应的最大裂痕宽度。3.根据权利要求2所述的一种针对建筑墙体的大数据安全监测管理系统，其特征在于：各裂痕长度等级对应的比重系数分别为pe1,pe2,...,pei,...,pen，pe1＜pe2＜...＜pei＜...＜pen，pe1 pe2 ... pei ... pen＝1，各裂痕宽度等级对应的比重系数分别为pf1,pf2,...,pfj,...,pfn，pf1＜pf2＜...＜pfj＜...＜pfn，pf1 pf2 ... pfj ... pfn＝1，pei表示为第i个裂痕长度等级所占的比重，pfj表示为第j个裂痕宽度等级所占的比重。4.根据权利要求3所述的一种针对建筑墙体的大数据安全监测管理系统，其特征在于：所述墙面环境采集单元包括温度采集单元、湿度采集单元、风速采集单元和应力检测单元，温度采集单元为温度传感器，安装在墙体外表面，用于实时采集检测墙体外表面的温度，湿度采集单元为湿度传感器，安装在墙体内，用于实时采集检测墙体的湿度，风速采集单元为风速传感器，用于实时采集检测墙体外表面的风速，应力检测单元用于实时采集检测墙体内所受的应力数值。5.根据权利要求4所述的一种针对建筑墙体的大数据安全监测管理系统，其特征在于：所述裂痕演变影响系数的计算公式μ
m
表示为m天后墙体图像中的裂痕宽度等级所对应的比重系数,u表示为m天前墙体图像中的裂痕长宽度等级所对应的比重系数,μ
m
、u均属于pe1,pe2,...,pei,...,pen,表示为m天后墙体表面图像中的裂痕长度等级所对应的比重系数，表示为m天前墙体表面图像中的裂痕长
度等级所对应的比重系数，均属于pf1,pf2,...,pfj,...,pfn，β
k
表示为裂痕长度对墙体外观的影响因子，γ
c
表示为裂痕宽度对墙体外观的影响因子，d
km
表示为m天后墙体表面图像中的裂痕长度等级，d
k
表示为m天前墙体表面图像中的裂痕长度等级，d
cm
表示为m天后墙体表面图像中的裂痕宽度等级，d
c
表示为m天前墙体表面图像中的裂痕宽度等级，gvr表示为墙体在第r个风速等级下的权重系数，表示为第f天墙体在第r个风速等级下的时间，gyr表示为墙体表面所受应力在第r个应力等级下的权重系数，表示为第f天墙体表面所受应力在第r个应力等级下的时间，表示为墙体在第f天的平均温度，表示为墙体在第f天的平均湿度，α1、α2、α3和α4分别表示为风速对墙体外表面寿命的影响因子、墙体表面所受应力对墙体外表面寿命的影响因子、温度对墙体外表面寿命的影响因子和湿度对墙体表面寿命的影响因子，且α2＞α1＞α3＞α4，墙体表面受环境影响下的裂痕演变影响系数越大，表明墙体表面中裂痕的演变损坏速度越快。6.根据权利要求5所述的一种针对建筑墙体的大数据安全监测管理系统，其特征在于：所述墙体表面在当前环境影响因素下从当前到墙体裂痕阈值的预期维修寿命所述墙体表面在当前环境影响因素下从当前到墙体裂痕阈值的预期维修寿命表示为墙体在当前环境影响下的裂痕演变影响系数，d
k阈
表示为墙体中的裂痕长度等级阈值，d
c阈
表示为墙体中的裂痕宽度等级阈值。

技术总结
本发明公开一种针对建筑墙体的大数据安全监测管理系统，包括图像采集模块、图像预处理模块、参数调取分析模块、云数据库、墙面环境采集模块、优化管理模块、云服务器、预估测评模块和监测预警模块。本发明通过参数调取分析模块、墙面环境采集模块并结合云服务器，可根据当前墙体内的环境参数和墙体裂痕情况，分析墙体墙体受环境影响下的裂痕演变影响系数，便于清楚墙体内环境因素的影响程度，且能够准确且有效地构建墙体裂痕的演变模型，为后期预估墙体的使用寿命提供可靠的数据支撑，且可预估墙体表面在当前环境影响因素下从当前到墙体裂痕阈值的预期维修寿命，能够准确地评估墙体在受当前环境影响下的预期维修寿命，实现预警跟换。换。


技术研发人员：吴蔚鑫
受保护的技术使用者：吴蔚鑫
技术研发日：2022.02.10
技术公布日：2022/5/6