【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于網架鋼結構安全施工，具體涉及一種適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統。
技術介紹
1、隨著現代建筑技術的發展，屋頂網架鋼結構在大型建筑物中的應用越來越廣泛。由于其復雜的結構形式和承受負荷的多樣性，對其進行實時監測以確保結構的安全性和穩定性顯得尤為重要。現有的監測手段往往依賴于定期檢測和手動操作，無法實現對屋頂網架鋼結構的實時、連續監測。因此，開發一套能夠實時監測屋頂網架鋼結構狀態的在線監測系統具有重要的實際意義。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本專利技術提供一種適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，該系統通過結構分析、實時測量和智能分析相結合，實現對網架鋼結構的健康狀態進行實時監測，從而提高結構的安全性，延長使用壽命，降低維護成本。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，包括結構分析模塊、實時測量模塊和智能分析模塊；其中，
3、結構分析模塊，用于建立屋頂網架鋼結構的三維有限元模型，進行載荷與邊界條件的應用、應力應變分析、關鍵位置識別，并提供監測點布置建議；
4、實時測量模塊，用于基于結構分析結果選擇和布置傳感器，采集和傳輸實時數據，進行數據預處理與存儲，并提供實時監控與報警功能；
5、智能分析模塊，用于對采集數據進行處理與清洗，執行異常檢測與故障診斷，進行趨勢分析與預測，利用機器學習與人工智能技術優化監測和分析過程，并生
6、進一步的，結構分析模塊包括初始結構建模單元、載荷與邊界條件設置單元、應力應變分析單元和關鍵位置識別與監測點布置單元；其中，
7、初始結構建模單元，采用有限元分析軟件建立屋頂網架鋼結構的三維模型，定義材料屬性；
8、載荷與邊界條件設置單元，用于識別結構承受的載荷類型并設置相應的邊界條件，模擬不同工況下的受力和變形情況；
9、應力應變分析單元，通過應力和應變分析識別結構中應力集中和變形較大的區域；
10、關鍵位置識別與監測點布置單元，根據分析結果，識別變形和損傷可能發生的關鍵位置，并提出傳感器布置建議。
11、進一步的，實時測量模塊包括傳感器選擇與布置單元、數據采集與傳輸單元和實時監控與報警單元；其中，
12、傳感器選擇與布置單元，根據結構分析結果，選擇適當的傳感器類型，傳感器類型包括應變、加速度和、或溫度傳感器，并在關鍵監測點合理布置傳感器；
13、數據采集與傳輸單元，實時采集傳感器數據，采用有線或無線的方式傳輸數據，確保數據時間同步；
14、數據預處理與存儲單元，對采集到的數據進行預處理、過濾噪聲并壓縮存儲，確保數據的有效性和長期保存；
15、實時監控與報警單元，提供實時監控界面，設定報警閾值，在檢測到異常信號時觸發報警，并進行數據分析和趨勢預測。
16、進一步的，智能分析模塊包括數據處理與清洗單元、異常檢測與故障診斷單元、趨勢分析與預測單元、機器學習與人工智能應用單元和可視化與報告生成單元：其中，
17、數據處理與清洗單元，通過噪聲過濾、數據校正和缺失數據處理，確保實時測量數據的準確性和完整性；
18、異常檢測與故障診斷單元，基于設定閾值和異常檢測算法識別結構問題，并通過故障診斷分析可能的故障類型和位置；
19、趨勢分析與預測單元，基于歷史數據進行趨勢分析，評估結構健康狀態，并通過預測算法提供維護建議；
20、機器學習與人工智能應用單元，利用歷史數據訓練和更新機器學習模型，自動化數據分析和決策，提高異常檢測和故障診斷的準確性；
21、可視化與報告生成單元，直觀展示結構健康狀態，并定期生成和分享監測報告。
22、進一步的，智能分析模塊進一步包括反饋與優化單元，用于收集用戶反饋，持續優化分析算法和系統功能，并通過自適應算法不斷調整監測參數和分析模型。
23、采用上述技術方案，相比現有技術，本專利技術具有以下有益效果：本專利技術通過結構分析模塊、實時測量模塊和智能分析模塊三個部分的相互配合、協同工作，實現了對屋頂網架鋼結構的全方位在線、實時、準確的健康狀態監測，確保大跨度屋頂網架鋼結構安全穩定，提高使用壽命，降低維護成本，具有重要的實際應用價值。
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1.適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，其特征在于：包括結構分析模塊、實時測量模塊和智能分析模塊；其中，
2.根據權利要求1所述的適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，其特征在于：結構分析模塊包括初始結構建模單元、載荷與邊界條件設置單元、應力應變分析單元和關鍵位置識別與監測點布置單元；其中，
3.根據權利要求1所述的適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，其特征在于：實時測量模塊包括傳感器選擇與布置單元、數據采集與傳輸單元和實時監控與報警單元；其中，
4.根據權利要求1所述的適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，其特征在于：智能分析模塊包括數據處理與清洗單元、異常檢測與故障診斷單元、趨勢分析與預測單元、機器學習與人工智能應用單元和可視化與報告生成單元：其中，
5.根據權利要求4所述的適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，其特征在于：智能分析模塊進一步包括反饋與優化單元，用于收集用戶反饋，持續優化分析算法和系統功能，并通過自適應算法不斷調整監測參數和分析模型。
【技術特征摘要】
1.適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，其特征在于：包括結構分析模塊、實時測量模塊和智能分析模塊；其中，
2.根據權利要求1所述的適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，其特征在于：結構分析模塊包括初始結構建模單元、載荷與邊界條件設置單元、應力應變分析單元和關鍵位置識別與監測點布置單元；其中，
3.根據權利要求1所述的適用于大跨度屋頂網架鋼結構的在線健康監測系統，其特征在于：實時測量模塊包括傳感器選擇與布置單元、數據采集與傳輸單元和實時...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅忠啟，王建新，朱勇華，楊環，陳忠輝，肖啟志，馬廷武，馬鑫，謝文宇，余宏宇，
申請(專利權)人：五凌電力有限公司五強溪水電廠，
類型：發明
國別省市：
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