CN112051267A - 一种检测建筑弊病的***和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测建筑弊病的***和检测方法，***包括无人机、扫描设备和中控单元，无人机托持所述扫描设备对待检测建筑扫描，扫描设备将扫描得到的扫描信息发送至中控单元，中控单元包括用于储存布局图的存储模块、用于通信的通信模块、用于修改布局图的布局图修改模块以及信息输出模块。***利用中控单元根据扫描信息对布局图进行修改和标记，使建筑的弊病处在布局图中得到还原，具备高效实用、自动化程度高以及对建筑弊病情况判定准确等优点，基于该***的检测方法除上述优点外，还具备步骤简单和实施快捷方便等优点。

Description

一种检测建筑弊病的***和检测方法

技术领域

本发明涉及建筑检测技术领域，尤其涉及一种检测建筑弊病的***和检测方法。

背景技术

日常生活中的房屋、桥梁等建筑需要定期进行检测维护，及时发现表面裂缝等弊病，根据损坏程度对建筑状态进行评估，并进行修整。现有的建筑弊病检测方式主要采用搭建脚手架，人工对建筑的结构表面的破损进行查找，发现破损后采用相机或在图纸上标记位置点，这种记录方式容易出现记错、漏记或重复记等问题，并且人工排查消耗人力大，所需时间长，效率低下。还有采用望远镜进行排查记录的方式，但这种方式对破损处的破损程度判断不准确，且受环境影响大，操作也无法中断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高效实用、自动化程度高以及对建筑弊病情况判定准确的检测建筑弊病的***，以及一种步骤简单和实施快捷方便的基于该***的检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种检测建筑弊病的***，包括用于对待检测建筑进行扫描并发送扫描信息的扫描设备、用于托持所述扫描设备的无人机和用于接收扫描信息的中控单元，中控单元包括：

存储模块：存储模块内存储有与待检测建筑对应的布局图；

通信模块：接收扫描设备扫描得到的扫描信息，并发送至布局图修改模块；

布局图修改模块：根据扫描信息对存储模块中的布局图进行修改，以及在布局图中标记待检测建筑的弊病点；

信息输出模块：将存储模块中，经布局图修改模块修改并标记完成后的带有弊病点的布局图信息输出和/或显示。

作为上述检测建筑弊病的***的进一步改进：

所述扫描设备包括：

相机：对待检测建筑进行初步扫描并识别弊病点；

激光扫描件：对识别的弊病点进行二次扫描，得到弊病点的结构信息；

定位模块：对扫描设备的扫描区域进行定位，以及得到扫描区域内待扫描点的位置信息。

检测建筑弊病的***还包括无人机的充电设备，所述无人机上设有充电判定模块，充电判定模块判定无人机电量低于设定值时，控制无人机移动至充电设备充电；充电判定模块判定无人机充电完成后，控制无人机返回至中断工作位置继续工作。

所述中控单元还包括：判定模块：对存储模块中，经布局图修改模块修改并标记完成后的带有弊病点的布局图进行力学性能分析，并于得到的力学性能低于判定模块中的预设值时，发送信号至报警模块；报警模块：接收判定模块的信号并启动发出警报。

一种基于上述检测建筑弊病的***的检测方法，所述布局图为待检测建筑的数模图，检测方法包含以下步骤：

S1：在存储模块中输入待检测建筑的数模图；

S2：在待检测建筑周围布设无人机起始点，并在数模图中的相应位置建立模拟起始点；

S4：在数模图中选取多个定位点，无人机托持扫描设备扫描待检测建筑上对应的定位点，得到包含定位点位置的第一扫描信息，并将得到的第一扫描信息发送至中控单元的通信模块，之后由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据第一扫描信息对数模图进行校正；

S5：无人机托持扫描设备扫描待检测建筑，识别待检测建筑上的弊病点，对弊病点进行扫描，得到包含弊病点结构信息和位置信息的第二扫描信息并发送至中控单元的通信模块，之后由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据第二扫描信息在数模图中将弊病点还原；

S7：布局图修改模块标记完成后，存储模块将带有弊病点的数模图发送至信息输出模块进行输出和/或显示。

作为上述检测方法的进一步改进：

所述步骤S4具体包括：

S41：在数模图中选取多个第一定位点，无人机托持扫描设备扫描待检测建筑上对应的各第一定位点，得到各第一定位点的实际位置信息，并发送至中控单元的通信模块中，由通信模块发送布局图修改模块，布局图修改模块根据各实际位置信息对数模图进行校正；

S42：在数模图中选取多个第二定位点，无人机托持扫描设备扫描待检测建筑上对应的各第二定位点，得到各第二定位点与无人机起始点的实际位置关系信息，并发送至中控单元的通信模块中，由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据实际位置关系信息确定当前扫描区域对应于数模图中的准确空间位置。

在步骤S2和步骤S4之间执行步骤S3：

S3：将数模图中的待检测建筑分割为多个区域，对各区域依次继续执行步骤S4～S5，直至所有区域均完成后，执行S5的下一步骤。

所述中控单元还包括判定模块和报警模块，检测建筑弊病的方法在步骤S5之后还执行步骤S6：判定模块对存储模块内存储的带有弊病点的数模图进行力学性能分析，当得到的力学性能低于判定模块中的预设值时，发送信号控制报警模块启动，报警模块发出警报。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的检测建筑弊病的***，包括无人机和扫描设备，利用无人机托持扫描设备对建筑进行检测，这种检测方式相比于现有的检测方式来说，无需搭建脚手架，降低了检测前期的投入成本和人力，加快了检测进程。无人机搭载扫描设备以扫描形式代替人工逐步排查，自动化程度高，所用时间少，效率更高，并且避免了人工记录导致的记错、漏记或重复记等问题，效果更好。检测***还包括中控单元，中控单元包括存储有布局图的存储模块、用于通信的通信模块以及布局图修改模块，在检测建筑弊病的过程中，无人机托持扫描设备对待检测建筑扫描，中控单元根据扫描信息对布局图进行修改和标记，使建筑的弊病处在布局图中得到还原，不仅使工作人员能够更加直观方便的观察建筑情况，得到弊病点的准确位置，方便后期维修和维护，还能更方便的对建筑状态进行准确的评估，及时确定建筑的各类性能，确保建筑的使用效果。

本发明的基于上述***的检测方法，同样具备上述***的优点，除此之外，该检测方法步骤简单，实施快捷方便，能够自动化且快速高效的完成建筑弊病的检测。

附图说明

图1是本发明的检测建筑弊病的***中无人机与扫描设备的结构示意图；

图2是本发明的检测方法的流程示意图。

图例说明：1、无人机；2、扫描设备。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

实施例：

如图1所示，本实施例的检测建筑弊病的***，包括用于对待检测建筑进行扫描并发送扫描信息的扫描设备2、用于托持扫描设备2的无人机1和用于接收扫描信息的中控单元，中控单元包括：

存储模块：存储模块内存储有与待检测建筑对应的布局图；

通信模块：接收扫描设备2扫描得到的扫描信息，并发送至布局图修改模块；

布局图修改模块：根据扫描信息对存储模块中的布局图进行修改，以及在布局图中标记待检测建筑的弊病点

信息输出模块：将存储模块中，经布局图修改模块修改并标记完成后的带有弊病点的布局图信息输出和/或显示。中控单元设置在工作人员方便处理的处理终端处，通过通信模块与无人机1搭载的扫描设备2传输信息。信息输出模块可以是工作人员手持的移动终端。

这种检测方式相比于现有的检测方式来说，无需搭建脚手架，降低了检测前期的投入成本和人力，加快了检测进程。无人机1搭载扫描设备2以扫描形式代替人工逐步排查，自动化程度高，所用时间少，效率更高，并且避免了人工记录导致的记错、漏记或重复记等问题，效果更好。在检测建筑弊病的过程中，中控单元在存储模块内的布局图中根据扫描信息进行修改和标记，使建筑的弊病处在布局图中得到还原，不仅使工作人员能够更加直观方便的观察建筑情况，得到弊病点的准确位置，方便后期维修和维护，还能更方便的对建筑状态进行准确的评估，及时确定建筑各类性能，确保建筑的使用效果。

本实施例中，扫描设备2包括：

相机：对待检测建筑进行初步扫描并识别弊病点；本实施例中，相机的扫描识别功能可以通过OpenCV或VisionPro等通用软件实现，还可以根据场景不同做适当的二次开发；

激光扫描件：对识别的弊病点进行二次扫描，得到弊病点的结构信息；

定位模块：对扫描设备2的扫描区域进行定位，以及得到扫描区域内待扫描点的位置信息。其中待扫描点可以是弊病点，也可以是由工作人员定义的定位点。

本实施例中，检测建筑弊病的***还包括无人机1的充电设备，无人机1上设有充电判定模块，充电判定模块判定无人机1电量低于设定值时，控制无人机1移动至充电设备充电；充电判定模块判定无人机1充电完成后，控制无人机1返回至中断工作位置继续工作。

本实施例中，中控单元还包括：判定模块：对存储模块中，经布局图修改模块修改并标记完成后的带有弊病点的布局图进行力学性能分析，并于得到的力学性能低于判定模块中的预设值时，发送信号至报警模块；报警模块：接收判定模块的信号并启动发出警报。这种设置方式中，当没有出现危及桥梁使用性能的弊病时，工作人员可以依据信息输出模块输出的信息间隔设定时间对桥梁进行维护；而一旦因意外事故导致的弊病危及桥梁的使用性能，报警模块可以及时发出警报告知工作人员，方便工作人员进行紧急处理。

如图2所示，本实施例将基于上述检测建筑弊病的***的检测方法应用于桥梁弊病的检测当中，布局图为待检测桥梁的数模图，数模图与真实桥梁结构对应，使用数模图对弊病点进行显示，相比于位置数据组来说，不仅方便工作人员对弊病点的位置和结构进行观察，还方便工作人员在后期维修过程中能根据数模图快速找到弊病所在。检测方法包含以下步骤：

S1：在存储模块中输入待检测桥梁的数模图；

S2：在待检测桥梁周围布设无人机1起始点，并在数模图中的相应位置建立模拟起始点；该无人机1起始点可以是无人机1充电设备的放置点，降低移动过程中多个位置点的叠加误差；

S3：将数模图中的待检测桥梁分割为多个区域，对各区域依次继续执行步骤S4～S5，直至所有区域均完成后，执行S5的下一步骤；这种分区扫描的方式能够细化每个区域的位置精度，进一步提高了数模图与真实待检测桥梁的对应情况；

S4：在数模图中选取多个定位点，无人机1托持扫描设备2扫描待检测桥梁上对应的定位点，得到包含定位点位置的第一扫描信息，并将得到的第一扫描信息发送至中控单元的通信模块，之后由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据第一扫描信息可以利用内置的OpenCV或VisionPro等通用软件对数模图进行校正，以避免桥梁的建造公差导致数模图与实际情况相差过多，增大后期确定的各类信息的准确度；具体如下：

S41：在数模图中选取多个第一定位点，无人机1托持扫描设备2扫描待检测桥梁上对应的各第一定位点，得到各第一定位点的实际位置信息，并发送至中控单元的通信模块中，由通信模块发送布局图修改模块，布局图修改模块根据各实际位置信息对数模图进行校正；本实施例中，每一区域是用扫描设备2在大约300mm距离进行逐块扫描，得到的扫描数据拼起来后就是一个实际的桥梁数模图校正方案；

S42：在数模图中选取多个第二定位点，无人机1托持扫描设备2扫描待检测桥梁上对应的各第二定位点，得到各第二定位点与无人机1起始点的实际位置关系信息，并发送至中控单元的通信模块中，由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据实际位置关系信息确定当前扫描区域对应于数模图中的准确空间位置，方便后期弊病点位置的准确还原。本实施例中，各个定位点选取桥梁上外形特征较为明显的部位，比如螺帽等易于扫描设备2识别的构件；本实施例中，定位点的位置信息是指定位点的绝对空间数据，即实际的桥梁中该定位点的位置数据。由于第二定位点需要判定扫描区域对应于数模图中的空间位置，因此第二定位点优先选取不在同一个平面内的多个点；

S5：无人机1托持扫描设备2扫描待检测桥梁，识别待检测桥梁上的弊病点，对弊病点进行扫描，得到包含弊病点结构信息和位置信息的第二扫描信息并发送至中控单元的通信模块，之后由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据第二扫描信息在数模图中将弊病点还原；

S6：判定模块对存储模块内存储的带有弊病点的数模图进行力学性能分析，当得到的力学性能低于判定模块中的预设值时，发送信号控制报警模块启动，报警模块发出警报；

S7：存储模块将带有弊病点的数模图发送至信息输出模块进行输出和/或显示。

由于本实施例中采用了分区域检测的模式，因此还在中控单元中设置了偏移控制模块，无人机1移动过程中，可以对已检测的两个区域间的各第二定位点比对，得到两个区域间的各第二定位点的实际位置关系信息，并发送至中控单元的通信模块中，由通信模块发送至偏移控制模块，偏移控制模块根据各第二定位点的实际位置关系信息可以控制无人机1的移动偏移角度。本实施例中，可以根据数模图中两个区域中第二定位点的位置关系与第二定位点的实际位置关系进行比对，调整无人机1上下左右的偏移角度。进一步的，为了方便比对，还可以设置作为一组比对的第二定位点处于同一高度或与无人机1目标前进方向平行，方便对上下、左右的偏移方向校准。这种校准方式还能够在无人机1充电完成后快速校准前进方向，以便于快速到达设定位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种检测建筑弊病的***，包括用于对待检测建筑进行扫描并发送扫描信息的扫描设备(2)、用于托持所述扫描设备(2)的无人机(1)和用于接收扫描信息的中控单元，其特征在于，中控单元包括：

存储模块：存储模块内存储有与待检测建筑对应的布局图；

通信模块：接收扫描设备(2)扫描得到的扫描信息，并发送至布局图修改模块；

布局图修改模块：根据扫描信息对存储模块中的布局图进行修改，以及在布局图中标记待检测建筑的弊病点；

信息输出模块：将存储模块中，经布局图修改模块修改并标记完成后的带有弊病点的布局图信息输出和/或显示。

2.根据权利要求1所述的检测建筑弊病的***，其特征在于，所述扫描设备(2)包括：

相机：对待检测建筑进行初步扫描并识别弊病点；

激光扫描件：对识别的弊病点进行二次扫描，得到弊病点的结构信息；

定位模块：对扫描设备(2)的扫描区域进行定位，以及得到扫描区域内待扫描点的位置信息。

3.根据权利要求1所述的检测建筑弊病的***，其特征在于：还包括无人机(1)的充电设备，所述无人机(1)上设有充电判定模块，充电判定模块判定无人机(1)电量低于设定值时，控制无人机(1)移动至充电设备充电；充电判定模块判定无人机(1)充电完成后，控制无人机(1)返回至中断工作位置继续工作。

4.根据权利要求1所述的检测建筑弊病的***，其特征在于：所述中控单元还包括：

判定模块：对存储模块中，经布局图修改模块修改并标记完成后的带有弊病点的布局图进行力学性能分析，并于得到的力学性能低于判定模块中的预设值时，发送信号至报警模块；

报警模块：接收判定模块的信号并启动发出警报。

5.一种基于权利要求1至4中任一项所述的检测建筑弊病的***的检测方法，其特征在于：所述布局图为待检测建筑的数模图，检测方法包含以下步骤：

S1：在存储模块中输入待检测建筑的数模图；

S2：在待检测建筑周围布设无人机(1)起始点，并在数模图中的相应位置建立模拟起始点；

S4：在数模图中选取多个定位点，无人机(1)托持扫描设备(2)扫描待检测建筑上对应的定位点，得到包含定位点位置的第一扫描信息，并将得到的第一扫描信息发送至中控单元的通信模块，之后由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据第一扫描信息对数模图进行校正；

S5：无人机(1)托持扫描设备(2)扫描待检测建筑，识别待检测建筑上的弊病点，对弊病点进行扫描，得到包含弊病点结构信息和位置信息的第二扫描信息并发送至中控单元的通信模块，之后由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据第二扫描信息在数模图中将弊病点还原；

S7：布局图修改模块标记完成后，存储模块将带有弊病点的数模图发送至信息输出模块进行输出和/或显示。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括：

S41：在数模图中选取多个第一定位点，无人机(1)托持扫描设备(2)扫描待检测建筑上对应的各第一定位点，得到各第一定位点的实际位置信息，并发送至中控单元的通信模块中，由通信模块发送布局图修改模块，布局图修改模块根据各实际位置信息对数模图进行校正；

S42：在数模图中选取多个第二定位点，无人机(1)托持扫描设备(2)扫描待检测建筑上对应的各第二定位点，得到各第二定位点与无人机(1)起始点的实际位置关系信息，并发送至中控单元的通信模块中，由通信模块发送至布局图修改模块，布局图修改模块根据实际位置关系信息确定当前扫描区域对应于数模图中的准确空间位置。

7.根据权利要求5或6所述的检测方法，其特征在于：在步骤S2和步骤S4之间执行步骤S3：

S3：将数模图中的待检测建筑分割为多个区域，对各区域依次继续执行步骤S4～S5，直至所有区域均完成后，执行S5的下一步骤。

8.根据权利要求5或6所述的检测方法，其特征在于：所述中控单元还包括判定模块和报警模块，检测建筑弊病的方法在步骤S5之后还执行步骤S6：判定模块对存储模块内存储的带有弊病点的数模图进行力学性能分析，当得到的力学性能低于判定模块中的预设值时，发送信号控制报警模块启动，报警模块发出警报。

Images