1.一種基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,所述無線傳感網(wǎng)絡中低功耗無線傳感器節(jié)點被若干協(xié)同基站無線覆蓋;紅外對射式位移傳感器包括設置于建筑構(gòu)件表面目標點的紅外發(fā)射器和安裝在觀測點的紅外接收器,所述協(xié)同基站通過采集所述紅外接收器上傳的視窗位移變量,對所述建筑構(gòu)件表面目標點位移進行跟蹤監(jiān)測,所述方法包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,所述紅外接收器以窄視角對準接收所述紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外脈沖信號;所述紅外接收器對通過所述接收視窗接收的紅外入射信號進行光學過濾,并通過光學聚焦調(diào)節(jié)對接收視角范圍進行調(diào)節(jié),以對準接收所述紅外發(fā)射器單點或多點所在區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,所述紅外發(fā)射器以預埋或表面安裝方式被設置于所述建筑構(gòu)件表面上,所述紅外發(fā)射器通過在所述建筑構(gòu)件表面上的微孔紅外發(fā)射窗發(fā)射所述紅外脈沖信號;
4.如權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,所述協(xié)同基站基于對所述視窗位移變量的采集數(shù)據(jù),根據(jù)紅外接收的窗口入射角通過多向映射轉(zhuǎn)換將所述紅外接收器采集上傳的視窗位移映射轉(zhuǎn)換為入射面位移,再根據(jù)所述入射面位移映射轉(zhuǎn)換為給定坐標系的目標點的位移矢量。
5.如權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,由至少兩個不同觀測接收方向的紅外接收器對準接收同一目標區(qū)域相同或不同的目標點,所述協(xié)同基站根據(jù)采集獲得的不同對射方向的視窗位移變量,通過映射轉(zhuǎn)換分別獲得不同方向的入射面位移,再將所述入射面位移以多向映射轉(zhuǎn)換合成為指定坐標系的三維位移矢量;所述入射面位移即目標點位移矢量在入射面的投影矢量。
6.如權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,所述紅外發(fā)射器和紅外接收器為低功耗無線傳感器節(jié)點,所述紅外發(fā)射器在被無線激勵喚醒后,根據(jù)接收到所述協(xié)同基站發(fā)送的無線同步群讀信號,發(fā)射所述紅外脈沖信號;所述紅外接收器根據(jù)接收到的所述同步群讀信號啟動對所述視窗位移變量的信號采集。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,所述紅外接收器對所述目標點位移進行分期跟蹤監(jiān)測,并上傳本期和/或不同分期的視窗位移變量;
8.如權(quán)利要求1至6任一項所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,所述紅外接收器在保持接收姿態(tài)方向不變的前提下,對已調(diào)節(jié)對準的紅外發(fā)射器的目標點進行定點跟蹤監(jiān)測;根據(jù)當前一次采集得到的峰值坐標相對于本期初始坐標的偏移量,計算本期的坐標位移,并通過映射轉(zhuǎn)換計算入射面位移。
9.如權(quán)利要求1至6任一項所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,當需要選擇對新的目標點進行跟蹤監(jiān)測時,所述協(xié)同基站通過引用對所述目標點最近一次調(diào)節(jié)對準的接收姿態(tài)方向參數(shù),對所述紅外接收器的接收姿態(tài)方向參數(shù)進行回歸調(diào)節(jié)對準;
10.如權(quán)利要求1至6任一項所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測方法,其特征在于,當所述目標點超出所述視窗響應區(qū)域時,所述協(xié)同基站通過無線控制所述紅外接收器調(diào)節(jié)增大接收視角范圍,使得當前被掃描覆蓋的目標點進入所述視窗響應區(qū)域;
11.一種基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測裝置,所述裝置為紅外對射式位移傳感器,其特征在于,所述紅外對射式位移傳感器包括設置于建筑構(gòu)件表面目標點的紅外發(fā)射器和安裝在觀測點的紅外接收器,所述紅外接收器接收紅外發(fā)射器對射發(fā)送的紅外脈沖信號,并將采集的視窗位移變量上傳給無線協(xié)同基站,所述紅外接收器由以下模塊構(gòu)成:
12.如權(quán)利要求11所述的基于無線傳感網(wǎng)絡的紅外對射式建筑位移監(jiān)測裝置,其特征在于,所述耦合采集模塊將進入所述接收視窗的紅外入射信號轉(zhuǎn)換為二維強度分布,具體由以下單元構(gòu)成: