本发明涉及光纤传感预警，具体地说，涉及一种基于光纤传感的建筑工程监测预警方法及其系统。
背景技术：
1、建筑工程，为建设工程的一部分，指通过对各类房屋建筑及其附属设施的建造和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体，随着科技的发展与进步，人们对在建工程或既有建筑物的健康安全越来越关注，通过设置一定的传感器获取建筑物施工过程及建成后运营的相关参数，以评估建筑工程结构或施工过程的安全状态，
2、但是目前的建筑工程监测系统没有针对建筑倾斜度进行检测，若建筑工程墙体倾斜不能及时发现，易导致建筑倾倒造成危险事故，目前在采用传感器进行采集建筑倾斜度时灵敏度不高，随着建筑的增高，可允许的建筑倾斜角度越小，不能针对建筑的高度自行调整可允许的倾斜角度阈值，导致较低的建筑可以达到安全范围，却由于没有调整倾斜角度阈值造成误报，实用性欠缺，并且不能保证倾角传感器与建筑保持水平，导致测得数据不准确。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于光纤传感的建筑工程监测预警方法及其系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，包括如下步骤：
3、在建筑的顶部铺设光纤倾角传感器；
4、通过光纤倾角传感器采集光栅变化，计算建筑的倾斜角度，将倾斜角度信号传输信号至监测终端；
5、根据建筑高度采用动态阈值算法设置安全范围内的倾角阈值；
6、监测终端接收倾斜角度值与倾角阈值对比，在倾斜角度数据大于倾角阈值时通过网络运送给预警主站发出警报。
7、优选的，所述光纤倾角传感器包括传输光纤、光纤尾管、悬臂梁、重锤和悬臂梁两侧的光栅；
8、其中，光纤倾角传感器固定安装在建筑顶部，重锤固定在悬臂梁底部，悬臂梁活动连接在壳体内部，可以在建筑倾斜时，使悬臂梁随之倾斜，从而带动两侧的光栅摆动改变光纤光栅的波长，因此不需要考虑光纤倾角传感器安装是否水平均可以准确测量。
9、优选的，所述光纤倾角传感器采用光纤传感技术，包括以下姿态：
10、姿态一、在建筑固定不动时，光纤传感器整体固定不动，悬臂梁与竖直方向平行；
11、姿态二、在建筑发生倾斜时，光纤传感器整体上发生倾斜，悬臂梁与竖直方向产生夹角，重锤的重力会产生垂直与悬臂杆方向的分力，悬臂杆产生弯矩，通过重锤左右摆动引起两边光纤光栅波长的变化，根据光纤光栅波长的变化采集到倾斜角度数据。
12、优选的，所述采集光纤光栅的光谱曲线采用光栅光谱仪。
13、优选的，所述倾斜角度计算公式为：
14、
15、其中，α为建筑的倾斜角度，wa为悬臂梁左侧光栅的实时测量中心波长值，wa0为悬臂梁左侧光栅的初始测量中心波长值，wb为悬臂梁右侧光栅的实时测量中心波长值。
16、优选的，所述光纤传感器还包括小波降噪算法，包括以下步骤：
17、选择合适的小波基函数，确定小波分解层数，对倾斜角度信号进行n层小波分解，得到各尺度小波分解系数；
18、设定阈值，保留所有的低频系数，确保信号的整体形状不变，对每一层的高频系数进行阈值函数处理；
19、根据阈值函数处理后的小波系数，进行一维信号的小波重构，得到去噪后的信号估计值。
20、优选的，所述动态阈值算法包括以下步骤：
21、设立动态阈值集合，使建筑高度范围对应一个倾角阈值；
22、采用激光测距仪测量实际建筑高度；
23、根据实际建筑高度在动态阈值集合内寻找对应的倾角阈值，将倾角阈值设置为当前建筑的倾角阈值。
24、优选的，所述倾斜角度值与倾角阈值对比采用数值大小对比算法，表达式如下：
25、ma>b＝(a1>b1)+(a1＝b1)*(a0>b0)
26、ma<b＝(a1<b1)+(a1＝b1)*(a0<b0)
27、ma＝b＝(a1＝b1)*(a0＝b0)
28、m为对比结果，a为倾斜角度值，b为倾角阈值，a1为数据包内存高位值，b1为接收器内存高位值，a0为数据包内存低位值，b0为接收器内存低位值。
29、优选的，所述警报采用声光报警器。
30、本发明的目的之二在于，提供了基于光纤传感的建筑工程监测预警系统，包括上述中任意一项所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，包括倾角采集单元、动态阈值单元、数值比较单元和传输报警单元；
31、倾角采集单元用于通过光纤倾角传感器采集光栅变化，计算建筑的倾斜角度，将倾斜角度信号传输信号至监测终端；
32、动态阈值单元用于根据建筑高度采用动态阈值算法设置安全范围内的倾角阈值；
33、数值比较单元用于接收动态阈值单元的倾角阈值和倾角采集单元的倾斜角度进行数值比较；
34、传输报警单元用于接收数值比较单元的对比结果，在倾斜角度数据大于倾角阈值时发射不安全信号，通过网络运送给预警主站发出警报；
35、具体的，光纤倾角传感器通过倾角采集单元对建筑墙体的倾斜角度进行采集，然后输入至监测终端，通过动态阈值单元调整倾角阈值，使数值比较单元将倾角阈值和倾斜角度进行数值比较，输出对比结果信号，对比结果信号包括安全信号和不安全信号，然后将对比结果信号传送至预警主站，在接收到不安全信号时发出警报，提高工作人员及时对人群疏散，避免出现危险事故。
36、与现有技术相比，本发明的有益效果：
37、1、本发明基于光纤传感的建筑工程监测预警方法及其系统，通过光纤倾角传感器固定安装在建筑顶部，重锤固定在悬臂梁底部，悬臂梁活动连接在壳体内部，可以在建筑倾斜时，使悬臂梁随之倾斜，从而带动两侧的光栅摆动改变光纤光栅的波长，因此不需要考虑光纤倾角传感器安装是否水平均可以准确测量倾角角度，方便对建筑的倾斜实时监测，提高安全性；
38、2、本发明基于光纤传感的建筑工程监测预警方法及其系统，通过动态阈值算法，方便针对不同的建筑高度确定对应的倾角阈值，避免倾角阈值过高或者过低造成建筑的倾斜预警不准确，提高安全性能，实用性更强。
1.一种基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：所述光纤倾角传感器包括传输光纤、光纤尾管、悬臂梁、重锤和悬臂梁两侧的光栅。
3.根据权利要求2所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：所述光纤倾角传感器采用光纤传感技术，包括以下姿态：
4.根据权利要求2所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：所述采集光纤光栅的光谱曲线采用光栅光谱仪。
5.根据权利要求1所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：所述倾斜角度计算公式为：
6.根据权利要求1所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：所述光纤传感器还包括小波降噪算法，包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：所述动态阈值算法包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：所述倾斜角度值与倾角阈值对比采用数值大小对比算法，表达式如下：
9.根据权利要求1所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：所述警报采用声光报警器。
10.用于实现一种基于光纤传感的建筑工程监测预警系统，包括权利要求1-9中任意一项所述的基于光纤传感的建筑工程监测预警方法，其特征在于：包括倾角采集单元、动态阈值单元、数值比较单元和传输报警单元；
