本实用新型专利技术公开了一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统,包括机载运动传感器、GPS定位模块、存储模块、红外摄像模块、步进电机、云台、飞行控制模块、云台控制模块、无线通讯模块、地面控制模块、红外处理模块和红外显示模块，云台通过机械连接牢固安装在无人机的底舱，步进电机安装在所述云台上，红外摄影模块固定在所述云台上,本实用新型专利技术利用安装在无人机上的红外摄像装置，对超高层玻璃幕墙连接节点进行红外图像采集，通过离线或在线方式传输给地面处理模块进行处理并显示，根据幕墙节点的正常服役和异常缺陷状态的差异，判断幕墙关键位置的健康状态，实现对建筑玻璃幕墙连接节点的常态化精确检验。
【技术实现步骤摘要】
一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统
本技术涉及土木工程超高层建筑结构健康和安全检测
，具体为一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统。
技术介绍
随着我国城市化进程的加快以及现代建筑结构安全技术体系日渐成熟，当前超高层建筑在我国众多地区已经越来越普遍。超高层建筑区别于高层建筑的界定高度一般取定100米，即100米以上的高层建筑称为超高层建筑。根据高层建筑国际交流委员会发布的《中国超高层建筑信息数据库阶段性总结报告》显示，截至2015年10月，国内200m以上已建成及封顶的超高层建筑不少于485幢，在建的200m以上的超高层建筑多达317座，在建超高层建筑中高度最高达到729m。这些超高层建筑一般采用玻璃幕墙作为外维护结构，因为玻璃同时具备透光、高强、轻质、耐久等特点，这是其他材料所不具备的。玻璃透明，因此玻璃幕墙可以满足建筑采光和建筑艺术的要求；玻璃的抗压强度可达300N/mm2，抗拉强度可达150N/mm2，除钢材外，其他建筑材料难以相比；玻璃几乎不受大气的腐蚀，无须任何防腐措施。更为可贵的是，幕墙玻璃的厚度很小，超高层建筑中所用的玻璃通常单片厚度不超过10mm，中空玻璃两片总厚度不超过20mm，双夹胶中空玻璃的总厚度不超过40mm。这样一来，幕墙结构包括玻璃和金属支承结构的总重量约为35~120kg/m2，远小于普通填充墙的重量。超高层建筑玻璃幕墙的重量通常只占建筑总重量的1/100~1/120。玻璃幕墙在超高层建筑中得到大量使用，其安全性问题也不容忽视。在幕墙施工过程中，需要检查连接件、绝缘片、紧固件、螺丝、预埋件等，检测量包括规则、数量等。螺栓应有防松脱措施。连接件和预埋件表面的防腐层。根据《玻璃幕墙工程技术规范》，在竣工验收一年后，应对幕墙工程进行一次全面检查，此后每五年应检查一次。而对于玻璃幕墙与主体结构相连的关键部位，即连接节点，更应该进行细致精确的检查。传统的检测方法需要人工检测，工作量大，作业环境恶劣，检测效率和可靠性低，容易受检测人员的主观性判断影响。所以，如何设计一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统，成为我们当前要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统,包括机载运动传感器、GPS定位模块、存储模块、红外摄像模块、步进电机、云台、飞行控制模块、云台控制模块、无线通讯模块、地面控制模块、红外处理模块和红外显示模块，所述GPS定位模块、所述存储模块、所述机载运动传感器、所述云台控制模块、所述红外处理模块均安装在无人机上，且均通过信号线与所述飞行控制模块连接，所述云台通过机械连接牢固安装在所述无人机的底舱，所述步进电机安装在所述云台上，所述红外摄影模块固定在所述云台上，所述地面控制模块通过所述无线通讯模块与所述飞行控制模块连接，所述GPS定位模块和所述机载运动传感器单向连接所述飞行控制模块，所述红外处理模块和所述红外显示模块电性连接所述地面控制模块，所述云台控制模块电性连接所述步进电机。进一步的，所述红外摄像模块为固定式红外热像仪，且通过TCP/IP协议与所述红外处理模块通信连接。进一步的，所述无线通讯模块是移动网络或WIFI。进一步的，所述红外处理模块是用于提取超高层玻璃幕墙的连接节点部位的红外图像的处理模块。进一步的，所述红外显示模块是用于显示红外处理模块提取的红外图像的显示模块。进一步的，所述存储模块为特制硬盘，数据存储空间为2T。进一步的，所述地面控制模块包括航线模式和手动模式。进一步的，所述地面控制模块的一端连接有智能路径优化模块。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统，使用无人机搭配红外摄影模块进行超高层玻璃幕墙连接节点检测，只需要检测人员远程或场外协助进行即可，作业环境更加安全；使用无人机进行巡检，可明显提高连接节点检测效率；使用识别算法对连接节点的红外图像进行识别，与正常状况进行对比，消除人工识别的主观性因素；使用群体智能与仿生算法进行无人机集群路径分配，提高检测效率。附图说明图1是本技术的系统结构框图；图中：1、机载运动传感器；2、GPS定位模块；3、存储模块；4、红外摄像模块；5、步进电机；6、云台；7、飞行控制模块；8、云台控制模块；9、无线通讯模块；10、地面控制模块；11、红外处理模块；12、红外显示模块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统：包括机载运动传感器1、GPS定位模块2、存储模块3、红外摄像模块4、步进电机5、云台6、飞行控制模块7、云台控制模块8、无线通讯模块9、地面控制模块10、红外处理模块11和红外显示模块12，GPS定位模块2、存储模块3、机载运动传感器1、云台控制模块8、红外处理模块11均安装在无人机上，且均通过信号线与飞行控制模块7连接，云台6通过机械连接牢固安装在无人机的底舱，步进电机5安装在云台6上，红外摄影模块4固定在云台6上，地面控制模块10通过无线通讯模块9与飞行控制模块7连接，GPS定位模块和机载运动传感器1单向连接飞行控制模块7，红外处理模块11和红外显示模块12电性连接地面控制模块10，云台控制模块8电性连接步进电机5。进一步的，红外摄像模块4为固定式红外热像仪，且通过TCP/IP协议与红外处理模块11通信连接，便于进行红外图像传输。进一步的，无线通讯模块9是移动网络或WIFI，以便于无人机与地面控制模块10之间进行飞行指令和红外图像数据的传输。进一步的，红外处理模块11是用于提取超高层玻璃幕墙的连接节点部位的红外图像的处理模块，便于进行红外图像处理。进一步的，红外显示模块12是用于显示红外处理模块提取的红外图像的显示模块，便于进行红外图像显示。进一步的，存储模块3为特制硬盘，数据存储空间为2T，用于存储红外图像数据以及连接节点的坐标信息，存储信息可以实时通过无线通讯模块9传输给地面红外处理模块11，也可以在无人机降落后通过数据线导出。进一步的，地面控制模块10包括航线模式和手动模式，在所述航线模式情况下，在确定参照位置后，可预先优化飞行路线，自动避开可能遭遇的障碍（如挑梁），完成连接节点的检测；在所述航线模式情况下，可使用多台无人机组成无人机巡检集群，各无人机将各自位置信息及飞行状态信息通过无线通讯模块9传输给地面控制模块10后，地面控制模块通过群体智能与仿生算法（如蜂群算法）实现各无人机的路径分配；在所述手动模式情况下，需要检测人员根据目测或根据红外显示模块12显示画面进行手工操作。进一步的，地面控制模块10的一端连接有智能路径优化模块，在对玻璃幕墙连接节点进行巡本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统，包括机载运动传感器（1）、GPS定位模块（2）、存储模块（3）、红外摄像模块（4）、步进电机（5）、云台（6）、飞行控制模块（7）、云台控制模块（8）、无线通讯模块（9）、地面控制模块（10）、红外处理模块（11）和红外显示模块（12），其特征在于：所述GPS定位模块（2）、所述存储模块（3）、所述机载运动传感器（1）、所述云台控制模块（8）、所述红外处理模块（11）均安装在无人机上，且均通过信号线与所述飞行控制模块（7）连接，所述云台（6）通过机械连接牢固安装在所述无人机的底舱，所述步进电机（5）安装在所述云台（6）上，所述红外摄像模块（4）固定在所述云台（6）上，所述地面控制模块（10）通过所述无线通讯模块（9）与所述飞行控制模块（7）连接，所述GPS定位模块和所述机载运动传感器（1）单向连接所述飞行控制模块（7），所述红外处理模块（11）和所述红外显示模块（12）电性连接所述地面控制模块（10），所述云台控制模块（8）电性连接所述步进电机（5）。
【技术特征摘要】
1.一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统，包括机载运动传感器（1）、GPS定位模块（2）、存储模块（3）、红外摄像模块（4）、步进电机（5）、云台（6）、飞行控制模块（7）、云台控制模块（8）、无线通讯模块（9）、地面控制模块（10）、红外处理模块（11）和红外显示模块（12），其特征在于：所述GPS定位模块（2）、所述存储模块（3）、所述机载运动传感器（1）、所述云台控制模块（8）、所述红外处理模块（11）均安装在无人机上，且均通过信号线与所述飞行控制模块（7）连接，所述云台（6）通过机械连接牢固安装在所述无人机的底舱，所述步进电机（5）安装在所述云台（6）上，所述红外摄像模块（4）固定在所述云台（6）上，所述地面控制模块（10）通过所述无线通讯模块（9）与所述飞行控制模块（7）连接，所述GPS定位模块和所述机载运动传感器（1）单向连接所述飞行控制模块（7），所述红外处理模块（11）和所述红外显示模块（12）电性连接所述地面控制模块（10），所述云台控制模块（8）电性连接所述步进电机（5）。2.根据权利要求1所述一种基于红外成像和无人机超高层玻璃幕墙连接节点巡检系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张全伍，施卫星，
申请(专利权)人：上海知鲤振动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31
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