基于光纖傳感的樓宇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于光纖傳感的樓宇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種樓宇智能監(jiān)測(cè)方法，尤其是一種適用于商務(wù)辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院、銀行等建筑樓宇中的基于光纖傳感的樓宇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]智能建筑是隨著人類(lèi)對(duì)建筑內(nèi)外信息交換、安全性、舒適性、便利性和節(jié)能性的要求產(chǎn)生的。智能建筑及節(jié)能行業(yè)強(qiáng)調(diào)用戶(hù)體驗(yàn)，具有內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力。建筑智能化提高客戶(hù)工作效率，提升建筑適用性，降低使用成本，已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。調(diào)查顯示，2012年我國(guó)新建建筑中智能建筑的比例僅為26%左右，遠(yuǎn)低于美國(guó)的70%、日本的60%，市場(chǎng)拓展空間巨大。同時(shí)，我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，也給智能建筑的發(fā)展提供了沃土。我國(guó)平均每年要建20億平米左右的新建建筑，前瞻預(yù)計(jì)這一過(guò)程還要持續(xù)25-30年。按照“十二五”末國(guó)內(nèi)新建建筑中智能建筑占新建建筑比例30%計(jì)算，該比例提高近一倍。未來(lái)三年智能建筑市場(chǎng)規(guī)模增速維持在25%左右，2013年市場(chǎng)將超千億規(guī)模。
[0004]光纖傳感技術(shù)是20世紀(jì)70年代伴隨光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的，以光波為載體，光纖為媒質(zhì)，感知和傳輸外界被測(cè)量信號(hào)的新型傳感技術(shù)。作為被測(cè)量信號(hào)載體的光波和作為光波傳播媒質(zhì)的光纖，具有一系列獨(dú)特的、其他載體和媒質(zhì)難以相比的優(yōu)點(diǎn)。光波不怕電磁干擾，易為各種光探測(cè)器件接收，可方便的進(jìn)行光電或電光轉(zhuǎn)換，易與高度發(fā)展的現(xiàn)代電子裝置和計(jì)算機(jī)相匹配。
[0005]數(shù)據(jù)處理是對(duì)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、檢索、加工、變換和傳輸。數(shù)據(jù)是對(duì)事實(shí)、概念或指令的一種表達(dá)形式，可由人工或自動(dòng)化裝置進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)的形式可以是數(shù)字、文字、圖形或聲音等。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解釋并賦予一定的意義之后，便成為信息。數(shù)據(jù)處理的基本目的是從大量的、可能是雜亂無(wú)章的、難以理解的數(shù)據(jù)中抽取并推導(dǎo)出對(duì)于某些特定的人們來(lái)說(shuō)是有價(jià)值、有意義的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理是系統(tǒng)工程和自動(dòng)控制的基本環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)處理貫穿于社會(huì)生產(chǎn)和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用的廣度和深度，極大地影響著人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程。
[0006]然而目前智能樓宇大多監(jiān)測(cè)樓宇內(nèi)部的視頻、安防、照明、消防、網(wǎng)絡(luò)通信等基本內(nèi)容，很少有涉及到結(jié)構(gòu)服役期間的安全問(wèn)題，比如混凝土產(chǎn)生裂縫導(dǎo)致的梁柱變形過(guò)大影響結(jié)構(gòu)的正常使用，地震、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害下的結(jié)構(gòu)破壞等，這些人為的或自然的因素導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全隱患是目前的智能樓宇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不能監(jiān)測(cè)到的。另外，目前的智能樓宇監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)火災(zāi)發(fā)生時(shí)常常因?yàn)檎`報(bào)造成一些不必要的經(jīng)濟(jì)損失，而低分辨率的圖像質(zhì)量也使得所安裝的視頻監(jiān)控系統(tǒng)形同虛設(shè)。在監(jiān)測(cè)盜竊方面，多是單純依靠光學(xué)攝像頭或紅外線(xiàn)攝像頭捕捉的視頻圖像來(lái)作出監(jiān)測(cè)判斷，這在某些情況并不完全湊效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、使用可靠、防護(hù)性能高的基于光纖傳感的樓宇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的基于光纖傳感的樓宇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括布置在建筑樓宇中的光纖傳感器和攝像頭，光纖傳感器能夠監(jiān)測(cè)樓宇結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、力口速度環(huán)境數(shù)據(jù)，攝像頭能夠?qū)崟r(shí)顯示加速度所產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，光纖傳感器的信息輸出端連接一個(gè)能夠處理光纖傳感器監(jiān)測(cè)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)以及振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元的輸出端分別連接有結(jié)構(gòu)損傷單元，火災(zāi)報(bào)警單元和盜竊報(bào)警單元。
[0009]所述攝像頭包括光學(xué)攝像頭和紅外線(xiàn)攝像頭。
[0010]本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明將光纖傳感技術(shù)運(yùn)用于樓宇結(jié)構(gòu)的智能監(jiān)測(cè)中，光纖傳感器不僅能監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變等力學(xué)屬性，還能監(jiān)測(cè)樓宇的環(huán)境溫度。監(jiān)測(cè)的應(yīng)力應(yīng)變力學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)配套的數(shù)據(jù)處理單元可以解析出結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，便于對(duì)結(jié)構(gòu)作安全評(píng)估；由于光纖傳感器對(duì)溫度變化的強(qiáng)烈敏感性，數(shù)據(jù)處理單元處理監(jiān)測(cè)的溫度信號(hào)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)樓宇內(nèi)外的火災(zāi)等消防隱患，保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
[0011]2、光纖傳感器可以長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的受力特征，就像家庭醫(yī)生一樣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樓宇結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，跟蹤結(jié)構(gòu)的健康生命曲線(xiàn)，便于監(jiān)測(cè)出結(jié)構(gòu)在某些突發(fā)情況(如地震、臺(tái)風(fēng))等作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，達(dá)到預(yù)警預(yù)報(bào)的功能，也有利于結(jié)構(gòu)在服役后期的維修加固改造。
[0012]3、光纖傳感器可以監(jiān)測(cè)樓宇的溫度變化，能及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)樓宇內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)事故和定位火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)，減少由于火災(zāi)等安全隱患對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成的損害。
[0013]4、光纖傳感器可以監(jiān)測(cè)樓宇內(nèi)的微小振動(dòng)信號(hào)(如加速度)，利用數(shù)據(jù)處理單元可以獲取振動(dòng)源的位置，通過(guò)調(diào)用該振動(dòng)源附近區(qū)域的光學(xué)攝像頭或紅外線(xiàn)攝像頭并調(diào)整至合適位置攝取的圖像資料，采用基于支持向量機(jī)和卡爾曼濾波技術(shù)的先進(jìn)數(shù)據(jù)處理算法處理獲取的圖像資料，可以預(yù)報(bào)盜竊事故的發(fā)生，保證了樓宇內(nèi)的安保監(jiān)測(cè)。
[0014]5、通過(guò)整棟建筑樓宇分布式布置的光纖傳感器和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域局部布置的光纖傳感器對(duì)樓宇的監(jiān)測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域與分布式監(jiān)測(cè)的結(jié)合，可在很大程度上減少傳感器布置的硬件成本。
[0015]6、本發(fā)明可適用于任何的樓宇建筑結(jié)構(gòu)，用基于支持向量機(jī)、卡爾曼濾波的技術(shù)實(shí)現(xiàn)諸如人臉識(shí)別、圖像增強(qiáng)等方面的圖像處理算法，樓宇智能監(jiān)測(cè)中能夠達(dá)到更佳的智能、安全、穩(wěn)定、高效、可靠性好的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明基于光纖傳感的樓宇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的基于光纖傳感的樓宇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]如圖所示，本發(fā)明的基于光纖傳感的樓宇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括以“區(qū)域傳感與分布式傳感相結(jié)合”的方式布置在建筑樓宇中的光纖傳感器和攝像頭，利用光纖傳感等智能傳