本發明涉及建筑管理,具體為基于大數據的建筑質量安全管理方法。
背景技術:
1、在申請公布號為cn118657446ad的中國發明公布了一種基于大數據的建筑工程質量安全追蹤管理系統,包括:建筑工程信息獲取模塊、倉庫材料檢測模塊、倉庫材料分析模塊、施工材料檢測模塊、完工建筑檢測模塊、材料質量安全分析模塊、質量安全追蹤管理終端和數據庫;通過對建筑工程的堆積材料、施工材料、完工材料三方面綜合分析建筑工程對應的工程材料質量安全,在最大限度上保證了建筑工程的工程質量,減少施工中的材料缺陷和問題,從而延長建筑物的使用壽命,降低維修和修復成本,提高可持續發展能力。
2、在建筑工程中,作為建筑材料的玻璃幕墻是重要的建筑外立面材料,廣泛應用于現代高層建筑中。由于玻璃幕墻的重量大、體積大且易碎,在運輸和安裝過程中,玻璃幕墻的安全性一直是行業中的一項重要課題。隨著大數據、物聯網和傳感技術的不斷發展,越來越多的建筑行業開始探索如何利用先進技術提升運輸和安裝過程中的安全性和效率。然而,現有的技術大多集中在單一環節的監控,缺乏對玻璃幕墻運輸過程后進行的有效管理檢測評估,同時也缺乏對玻璃幕墻運輸過程中的安全風險進行全面監控和評估。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足,本發明提供了基于大數據的建筑質量安全管理方法,解決了背景技術中的問題。
2、為實現以上目的,本發明通過以下技術方案予以實現:基于大數據的建筑質量安全管理方法,包括:
3、步驟一:將需要運輸的玻璃幕墻放置在安裝架上,對安裝架的安裝位置進行標記,同時對需要運輸的玻璃幕墻進行編號標識,對每個編號標識的玻璃幕墻所放置對應的安裝架的安裝位置上并進行存儲記錄;
4、步驟二:運輸過程中,對放置在安裝架上玻璃幕墻進行壓力數據的采集,通過分析壓力數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的固定風險情況,確定固定風險影響值;
5、步驟三:對放置在安裝架上玻璃幕墻進行位移數據的采集,通過分析位移數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的位移風險情況,確定位移風險影響值;
6、步驟四:對放置在安裝架上玻璃幕墻所處的安裝架進行振動數據的采集,通過分析振動數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的振動風險情況,確定振動風險影響值;
7、步驟五:根據放置在安裝架上每個玻璃幕墻的固定風險影響值、位移風險影響值,以及通過分析振動數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的振動風險值進行運輸風險評估,確定每個玻璃幕墻的運輸風險評估值,根據運輸風險評估值對每個玻璃幕墻進行檢測等級劃分。
8、作為本發明進一步的方案:所述步驟一中,對每個編號標識的玻璃幕墻所放置對應的安裝架的安裝位置上并進行存儲記錄的具體方式為:
9、as1:對安裝架的安裝位置進行標記為,其中,,為本次運輸安裝架的安裝位置總數;
10、as2:對需要運輸的玻璃幕墻進行編號標識為,其中,,為本次需要運輸的玻璃幕墻總數,且;
11、as3:接著對每個編號標識的玻璃幕墻所放置在對應的安裝架的安裝位置上進行存儲記錄。
12、作為本發明進一步的方案:所述運輸過程中,對放置在安裝架上玻璃幕墻進行壓力數據的采集,通過分析壓力數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的固定風險情況,確定固定風險影響值的具體方式為:
13、bs1:對放置在安裝架上玻璃幕墻均作為目標玻璃幕墻通過以下步驟確定固定風險影響值;
14、bs2:獲取目標玻璃幕墻當前每個傳感器的壓力值,并標記為,且,其中表示第個傳感器,表示當前時刻,表示目標玻璃幕墻上總的傳感器,進而確定目標玻璃幕墻在當前時刻的壓力分布,記作:;
15、bs3:接著將不同傳感器的壓力值統一到同一量綱,對每個壓力值進行歸一化處理,得到歸一化的壓力分布數據:;
16、bs4:設定在時間窗口內,確定玻璃幕墻與安裝架接觸區域的壓力波動度;
17、bs5:接著通過以下公式計算壓力數據的變化率:
18、;
19、其中,為采集時間間隔,且;
20、對目標幕墻上的所有傳感器的變化率進行統計,通過以下得到壓力突變的總個數:
21、;
22、其中,是指示函數,當壓力變化率超過閾值時取值為1,否則為0,為預設的閾值;
23、bs6:根據壓力波動度和壓力突變的總個數,確定當前時刻的固定風險影響值:
24、bs7:獲取目標玻璃幕墻在運輸過程中的總時間,記作,通過采用公式,確定個壓力數據采集時刻,同時通過步驟bs2-bs6獲取每個采集時刻的固定風險影響值,其中,;通過以下公式確定目標玻璃幕墻在運輸過程中的固定風險影響值:
25、;
26、其中,為風險影響因子。
27、作為本發明進一步的方案:所述步驟三中,所述對放置在安裝架上玻璃幕墻進行位移數據的采集,通過分析壓力數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的位移風險情況,確定位移風險影響值的具體方式為:
28、cs1:對放置在安裝架上玻璃幕墻均作為目標玻璃幕墻通過以下步驟確定位移風險影響值;
29、cs2:通過設定的采集時間間隔對目標玻璃幕墻與安裝架之間的相對位移進行一次數據采集,并標記為;獲取目標玻璃幕墻在運輸過程中的總時間,記作,通過采用公式,確定個位移數據采集時刻,其中,;
30、接著通過公式確定目標玻璃幕墻在運輸過程中的總位移量;
31、cs3:獲取個位移數據采集時刻中目標玻璃幕墻與安裝架之間的相對位移最大的,記作;
32、結合目標玻璃幕墻在運輸過程中的總位移量,通過以下公式確定目標玻璃幕墻在運輸過程中的位移風險影響值:
33、;
34、其中,和為權重系數。
35、作為本發明進一步的方案:所述步驟四中,所述對放置在安裝架上玻璃幕墻所處的安裝架進行振動數據的采集,通過分析振動數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的振動風險情況,確定振動風險影響值的具體方式為:
36、ds1:設定采集時間間隔為,采集在運輸過程中每個時間點的振動數據x(t),對原始振動數據x(t)進行去噪處理;接著使用滑動平均或指數平滑方法對數據進行平滑處理;
37、ds2:接著確定一個時間窗口w,計算時間窗口w內振動信號的方差,時間窗口w表示在該時間窗口w內采集了z次的振動數據,時間窗口w內振動信號的方差通過以下公式體現:
38、;
39、其中,表示為時間窗口w內振動信號的方差,表示為z次的振動數據中第b次的采集振動數據,且,為時間窗口w內振動數據的均值:
40、;
41、ds3:接著通過以下公式計算時間窗口w內的振動數據的振動變化率:
42、;
43、獲取時間窗口w中采集振動數據的總數z,獲取預設限定閾值,通過以下公式統計時間窗口w中所有變化率超過預設限定閾值的數量:
44、;
45、其中,是指示函數,當振動變化率超過閾值時取值為1,否則為0,
46、ds4:獲取時間窗口w內振動信號的方差和時間窗口w中所有變化率超過預設限定閾值的數量,通過以下公式確定時間窗口w內的振動風險影響值:
47、;
48、ds5:獲取玻璃幕墻在運輸過程中的所用的總時長,記作;
49、接著采用公式,確定玻璃幕墻在運輸過程中總時間窗口數量,通過步驟ds1-ds4,確定個時間窗口對應的振動風險影響值,并標記為,其中,;同時通過以下公式確定振動風險影響值;
50、;
51、其中,為權重系數。
52、作為本發明進一步的方案:所述步驟五中,所述根據放置在安裝架上每個玻璃幕墻的固定風險影響值、位移風險影響值,以及通過分析振動數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的振動風險值進行運輸風險評估值,確定每個玻璃幕墻的運輸風險評估值的具體方式為:
53、將放置在安裝架上的每個玻璃幕墻均作為目標玻璃幕墻確定其運輸風險評估值,獲取目標玻璃幕墻的固定風險影響值、位移風險影響值,以及通過分析振動數據來評估玻璃幕墻在運輸過程中的振動風險值進行運輸風險評估值,具體通過以下公式確定目標玻璃幕墻的運輸風險評估值:
54、;
55、其中,、和為權重系數,為固定風險影響值,為位移風險影響值,為振動風險影響值。
56、作為本發明進一步的方案:所述根據運輸風險評估值對每個玻璃幕墻進行檢測等級劃分的具體方式為:
57、根據目標玻璃幕墻的運輸風險評估值進行檢測等級劃分:
58、若,表示目標玻璃幕墻的運輸風險較小,采取一級檢測;
59、若,表示目標玻璃幕墻的運輸風險較大,采取二級檢測;
60、若,表示目標玻璃幕墻的運輸風險偏大,采取三級檢測;
61、其中,、為預設值,且。
62、本發明提供了基于大數據的建筑質量安全管理方法。與現有技術相比具備以下有益效果:
63、本發明提出的基于大數據的建筑質量安全管理方法,通過集成多種傳感器和數據分析手段,對玻璃幕墻在運輸過程中的風險進行實時監控和評估。該方法通過壓力、位移和振動數據的采集與分析,能夠及時識別運輸過程中可能發生的安裝不穩定、壓力不均、過度振動等風險,對各類風險數據的綜合評估,提供了一個多層次的風險等級檢測劃分機制,根據玻璃幕墻的運輸風險評估值,采取不同等級的檢測措施,確保高風險玻璃幕墻得到更加嚴格的檢測和管理,整體而言,本發明能夠實現玻璃幕墻運輸過程的精確管理,提升建筑質量安全保障水平,降低風險和損失,優化施工和運輸環節的安全性與效率。