大型户外广告牌结构安全监测系统研究与开发

发布时间：2020-06-09 23:44

【摘要】：大型户外广告牌是一种在露天或公共场所中,由广告面板、柱身与地基组成的传递广告信息的户外媒体,具有视觉冲击力强、到达率高、千人成本低等特点。大型户外广告牌是一种特殊的高耸悬臂构筑物,极易受到外界风荷载的影响,导致倾斜甚至坍塌,因此对其进行结构安全监测显得尤为重要。此外,随着广告牌规模不断增加、使用范围逐步扩大,监管部门也需要记录更多的监测数据,以确保能及时掌握这些广告牌的安全状态。导致广告牌倾斜、坍塌等安全故障的影响因素主要包括设计不合理、施工质量差、未定期检查保养、突发自然状况如台风等。然而,目前对于大型户外广告牌的监测多采用人工现场设备检测方法,周期时间长、人力物力资源消耗大,无法做到全天候实时监测并对存在安全隐患的广告牌进行预警。本文针对大型户外广告牌结构安全监测问题,提出了一种基于多传感器数据融合的姿态与倾斜角的监测方案,制定了一套基于倾斜角和风速等级的预警策略,设计并实现了大型户外广告牌结构安全监测系统。大型户外广告牌结构安全监测系统分为以STM32微处理器为核心的下位机系统和基于QT GUI框架的上位机系统两部分。为保证系统能够满足监测广告牌安全的要求,本文分别从功能和非功能两方面对系统需求进行了分析。然后,本文着重对系统进行了设计与实现。对于下位机系统,本文从系统结构、器件选型、硬件电路、PCB板等方面进行了设计,从开发环境、代码组织、姿态获取、风速获取、位置获取、无线数据传输、预测警告等方面进行了实现。对于上位机系统,本文从架构、数据库、功能模块、安全性等方面进行了设计,从开发环境、代码组织、3D模拟姿态、地图定位、历史数据显示等方面进行了实现。最后,本文对系统的功能和非功能进行了测试。测试效果表明,本文开发的监测系统能够满足实时监测、准确判断、预测警告大型户外广告牌的要求,解决监测大型户外广告牌结构安全的问题。
【图文】：

广告,户外广告

化进程不断向前，，人口不断从农村向城镇转移，户外广告牌展示的需求大大18-2023 年中国户外广告行业市场前瞻分析报告》数据显示，2017 年我国增约 36.5 万个，每年平均以 9.2%增长。与此同时，大型户外广告牌分散、立交桥头、机场、火车站、地铁口等各个区域，范围非常广泛。随着广断增加、使用范围逐步扩大，将会产生大量的监测数据需要记录，管理难。2. 大型户外广告牌是一种特殊的高耸悬臂构筑物，极易受到外部风荷载因致倾斜变形甚至整体坍塌的情况发生，给人民的生命和财产安全造成巨010 年 7 月 19 日，“康森”台风在海南省三亚市登陆，位于东线高速陵水大型户外广告牌几乎“全军覆没”，一值夜班工人当场被倒塌的大型户外身亡。同时，倒塌的大型户外广告牌压断了 12 根电线杆，造成海棠湾附。2017 年 8 月 31 日，位于广东省东莞市怡丰路与东莞大道辅路交汇处，广告牌因受到 8 级强风，立柱底部预埋地脚锚栓与螺母连接承载力不足崩直接造成了 6 辆小轿车不同程度的损坏，事故现场如图 1.2 所示。

输出值是和角速度相关，我们必须通过积分运算获取到度积分运算会产生累计误差，使得角度值随着时间的推移也是不可行的。，在方案一和方案二的基础上有了一个很大的进步，充分算没有漂移的特性以及三轴陀螺仪姿态解算的精度高的计仅能解算出欧拉角中的 Pitch 和 Roll，无法解算出 Yaw轴陀螺仪的积分运算来获取，随着时间的推移，Yaw 将会三也是不可行的。，在方案三的基础上引入磁力计，从而解决了 Yaw 随时PU9150 芯片作为姿态传感器。传感器选型是一种可以持续测量风速大小和风量大小的传感器。由于测系统对于风速的要求精度不是特别高，因此采用普通的到系统设计要求。三杯式风速传感器如图 4.4 所示。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP368.1;TN41;F713.8

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