【摘要】：大型戶外廣告牌是一種在露天或公共場所中,由廣告面板、柱身與地基組成的傳遞廣告信息的戶外媒體,具有視覺沖擊力強(qiáng)、到達(dá)率高、千人成本低等特點。大型戶外廣告牌是一種特殊的高聳懸臂構(gòu)筑物,極易受到外界風(fēng)荷載的影響,導(dǎo)致傾斜甚至坍塌,因此對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測顯得尤為重要。此外,隨著廣告牌規(guī)模不斷增加、使用范圍逐步擴(kuò)大,監(jiān)管部門也需要記錄更多的監(jiān)測數(shù)據(jù),以確保能及時掌握這些廣告牌的安全狀態(tài)。導(dǎo)致廣告牌傾斜、坍塌等安全故障的影響因素主要包括設(shè)計不合理、施工質(zhì)量差、未定期檢查保養(yǎng)、突發(fā)自然狀況如臺風(fēng)等。然而,目前對于大型戶外廣告牌的監(jiān)測多采用人工現(xiàn)場設(shè)備檢測方法,周期時間長、人力物力資源消耗大,無法做到全天候?qū)崟r監(jiān)測并對存在安全隱患的廣告牌進(jìn)行預(yù)警。本文針對大型戶外廣告牌結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測問題,提出了一種基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的姿態(tài)與傾斜角的監(jiān)測方案,制定了一套基于傾斜角和風(fēng)速等級的預(yù)警策略,設(shè)計并實現(xiàn)了大型戶外廣告牌結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)。大型戶外廣告牌結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測系統(tǒng)分為以STM32微處理器為核心的下位機(jī)系統(tǒng)和基于QT GUI框架的上位機(jī)系統(tǒng)兩部分。為保證系統(tǒng)能夠滿足監(jiān)測廣告牌安全的要求,本文分別從功能和非功能兩方面對系統(tǒng)需求進(jìn)行了分析。然后,本文著重對系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計與實現(xiàn)。對于下位機(jī)系統(tǒng),本文從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、器件選型、硬件電路、PCB板等方面進(jìn)行了設(shè)計,從開發(fā)環(huán)境、代碼組織、姿態(tài)獲取、風(fēng)速獲取、位置獲取、無線數(shù)據(jù)傳輸、預(yù)測警告等方面進(jìn)行了實現(xiàn)。對于上位機(jī)系統(tǒng),本文從架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、功能模塊、安全性等方面進(jìn)行了設(shè)計,從開發(fā)環(huán)境、代碼組織、3D模擬姿態(tài)、地圖定位、歷史數(shù)據(jù)顯示等方面進(jìn)行了實現(xiàn)。最后,本文對系統(tǒng)的功能和非功能進(jìn)行了測試。測試效果表明,本文開發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)能夠滿足實時監(jiān)測、準(zhǔn)確判斷、預(yù)測警告大型戶外廣告牌的要求,解決監(jiān)測大型戶外廣告牌結(jié)構(gòu)安全的問題。
【圖文】：

化進(jìn)程不斷向前，，人口不斷從農(nóng)村向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，戶外廣告牌展示的需求大大18-2023 年中國戶外廣告行業(yè)市場前瞻分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2017 年我國增約 36.5 萬個，每年平均以 9.2%增長。與此同時，大型戶外廣告牌分散、立交橋頭、機(jī)場、火車站、地鐵口等各個區(qū)域，范圍非常廣泛。隨著廣斷增加、使用范圍逐步擴(kuò)大，將會產(chǎn)生大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)需要記錄，管理難。2. 大型戶外廣告牌是一種特殊的高聳懸臂構(gòu)筑物，極易受到外部風(fēng)荷載因致傾斜變形甚至整體坍塌的情況發(fā)生，給人民的生命和財產(chǎn)安全造成巨010 年 7 月 19 日，“康森”臺風(fēng)在海南省三亞市登陸，位于東線高速陵水大型戶外廣告牌幾乎“全軍覆沒”，一值夜班工人當(dāng)場被倒塌的大型戶外身亡。同時，倒塌的大型戶外廣告牌壓斷了 12 根電線桿，造成海棠灣附。2017 年 8 月 31 日，位于廣東省東莞市怡豐路與東莞大道輔路交匯處，廣告牌因受到 8 級強(qiáng)風(fēng)，立柱底部預(yù)埋地腳錨栓與螺母連接承載力不足崩直接造成了 6 輛小轎車不同程度的損壞，事故現(xiàn)場如圖 1.2 所示。

輸出值是和角速度相關(guān)，我們必須通過積分運(yùn)算獲取到度積分運(yùn)算會產(chǎn)生累計誤差，使得角度值隨著時間的推移也是不可行的。，在方案一和方案二的基礎(chǔ)上有了一個很大的進(jìn)步，充分算沒有漂移的特性以及三軸陀螺儀姿態(tài)解算的精度高的計僅能解算出歐拉角中的 Pitch 和 Roll，無法解算出 Yaw軸陀螺儀的積分運(yùn)算來獲取，隨著時間的推移，Yaw 將會三也是不可行的。，在方案三的基礎(chǔ)上引入磁力計，從而解決了 Yaw 隨時PU9150 芯片作為姿態(tài)傳感器。傳感器選型是一種可以持續(xù)測量風(fēng)速大小和風(fēng)量大小的傳感器。由于測系統(tǒng)對于風(fēng)速的要求精度不是特別高，因此采用普通的到系統(tǒng)設(shè)計要求。三杯式風(fēng)速傳感器如圖 4.4 所示。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP368.1;TN41;F713.8

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本文編號：2705438