一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及的是建筑物检测设备技术领域，具体涉及一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统，是建筑外墙面层空鼓尺寸、裂缝长度、冷热桥尺寸、脱落尺寸的非接触式检测系统。一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统，其特征在于，由无人机、无人机遥控器、数据测量控制处理装置组成；所述数据测量控制处理装置安装于无人机上，所述数据测量控制处理装置包括遥测模块、地面人机交互模块、自稳测控模块、以及设置于无人机内的图像视频存储模块及图像无线传输模块一；所述无人机搭载数据测量控制处理装置由无人机遥控器进行地面遥控或者按照预设方案对建筑物任意高度的外墙面层进行检测。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统
本技术涉及的是建筑物检测设备
，具体涉及一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统，是建筑外墙面层空鼓尺寸、裂缝长度、冷热桥尺寸、脱落尺寸的非接触式检测系统。
技术介绍
建筑外墙面层（包括面砖饰面层、保温层、抹灰层等位于建筑外墙主体室外侧的构造层，以下统称面层）因施工质量、材料质量、气候条件、生物侵蚀等原因，在使用过程中会出现空鼓、开裂、冷热桥等质量问题，此类面层质量问题会降低建筑的整体节能效果，严重会导致面层脱落，危机人民生命财产安全。因此，对外墙面层的空鼓尺寸、裂缝长度、冷热桥尺寸、脱落尺寸进行准确的检测和评估，对建筑节能、安全防治等具有非常重要的意义。目前的建筑外墙面层质量检测主要有面层现场拉拔试验、敲击法、红外热成像法等方法。其中现场拉拔试验为破坏性检测，而敲击法受限于实施范围，因此只能在建筑外立面的局部开展，其检测结果难以全面地代表整体面层质量。而常规手持红外热像仪拍摄分析法虽然能对建筑外墙面层进行普测，但是受拍摄角度、墙面热反射等原因，无法准确地对外墙面层质量问题进行判断。同时该方法仅能对外墙面质量问题进行定性检测，无法对面层空鼓尺寸、裂缝长度、冷热桥尺寸、脱落尺寸等进行定量分析。当前在非接触式测量方面应用较广的是基于测距和测角的尺寸测量技术，即通过对目标两端分别进行距离测量，并同时测量两次测距的夹角，运用余弦定理可获取目标两端点间长度，该方法操作简单，但是由于测量结果再现性较差，根据检测结果无法准确还原外墙面层质量问题所在位置，且对于空鼓、冷热桥等不可见缺陷的检测存在非常大的难度。针对上述技术方案的缺陷，文献号为CN106501316A的专利技术专利申请公开了一种将红外测温仪、十字激光打线器、摄像头安装于无人机上的检测装置及相应的实施方法，该技术方案相对于敲击法及拉拔试验在一定程度上扩大了检查范围，但该技术方案未涉及如裂缝长度、温度异常部位尺寸等的质量问题的定量检测；文献号为CN107202793A的专利技术专利申请公开了一种将红外热像仪、照相机安装于无人机上的检测装置及相应的实施方法，该技术方案实现了建筑外墙面层质量问题的普查，但该方法要求红外热像仪平视正对待检测面，然而实际操作中，无法对红外热像仪是否正对检测面进行判断。而且，该技术方案未涉及如裂缝长度、温度异常部位尺寸等的质量问题定量检测；文献号为CN102914261B的属于光电一体化
的专利技术专利，公开了一种由激光测距仪、红外热像仪、数据处理系统组成的装置及相应的实施方法，该技术方案实现了热目标的非接触式尺寸测量，该技术方案主要依据相似三角形特性测量有形热目标的切面尺寸与面积，当拍摄镜头光轴与待测平面不垂直时，将产生测量误差，无法准确测量目标的实际尺寸。
技术实现思路
本技术目的是针对上述不足之处提供一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统，针对外墙面层空鼓、裂缝、冷热桥、脱落等进行定位及定量检测，为建筑外墙面层质量问题的判断及评估提供更为准确的数据依据。为实现上述目的，本技术提出如下技术方案：一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统，本技术方案的检测原理为对目标平面进行水平拍摄，并测量拍摄距离以及拍摄光学轴与目标平面的水平角，通过读取拍摄画面中目标物尺寸的大小，经三角变换后得到目标物的实际尺寸。本技术方案的实施过程为：利用本技术的一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统对建筑外墙面层进行全面拍摄。所述一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统实时测量拍摄距离以及拍摄光学轴与建筑外墙面层的水平角，通过微处理器按本技术中的算法实时计算比例系数。检测人员在现场或者后期读取拍摄画面中外墙面层空鼓、裂缝、冷热桥、脱落等质量问题的标尺读数，按本技术中的算法计算即可得到外墙面层空鼓、裂缝、冷热桥、脱落等质量问题的实际尺寸。本技术的技术方案考虑了拍摄角度对测量结果的影响，并对影响因子进行控制，提高了检测结果的准确性。一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统是采取以下技术方案实现：一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统由无人机、无人机遥控器、数据测量控制处理装置组成。所述数据测量控制处理装置安装于无人机上，数据测量控制处理装置包括遥测模块、地面人机交互模块、自稳测控模块、以及设置于无人机内的图像视频存储模块及图像无线传输模块一。所述无人机搭载测控系统由无人机遥控器进行地面遥控或者按照预设方案对建筑物任意高度的外墙面层进行检测。所述自稳测控模块包括自稳云台、旋转角传感器、红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪、数据测控处理模块。所述旋转角传感器安装于所述自稳云台的Z轴方向。所述红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪为光学同轴设置。所述数据测控处理模块安装于所述红外热成像仪背离镜头一面。所述红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪分别连入数据测控处理模块。所述数据测控模块还与图像视频存储模块、旋转角传感器、遥测模块相连接。所述遥测模块还与图像视频存储模块相连接，并与地面人机交互模块进行无线通讯。所述图像视频存储模块还与图像无线传输模块一相连接并与地面人机交互模块进行无线通讯。所述数据测控处理模块由随屏显示发生器、随屏显示发生器、微处理器一、气压高度传感器、加速度垂直角传感器组成。所述遥测模块由随屏显示发生器三、微处理器二、加速度垂直角传感器、遥控信号解析微处理器、无线传输模块组成。所述地面人机交互模块由图像无线传输模块二、显示器、无线传输模块、遥控信号编码微处理器、键盘组成。所述无人机搭载遥测模块、自稳测控模块、图像视频存储模块及图像无线传输模块一。由无人机遥控器进行地面遥控或者按照预设方案对建筑物任意高度的外墙面层进行检测。所述一种建筑外墙面层质量的非接触式检测方法是一种建筑外墙面层空鼓尺寸、裂缝长度、冷热桥尺寸、脱落尺寸等质量问题的非接触式检测方法，其步骤如下：1.搭建数据测量控制处理装置时，将红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪光学同轴设置，并将红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪与数据测控处理模块的对应端口相连。系统启动后，无人机搭载遥测模块、自稳测控模块、图像视频存储模块及图像无线传输模块一，由无人机遥控器遥控或者按照预设方案对建筑外墙面层进行拍摄。2.设置于所述自稳测控模块的红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪连续拍摄建筑外墙面层并测量拍摄距离。图像及距离数据传输至数据测控处理模块。进一步的，在拍摄过程中，镜头的垂直角通过设置于数据测控处理模块内的加速度垂直角传感器一进行监测，监测数据经由微处理器一处理后通过随屏显示发生器及随屏显示发生器分别叠加于红外热成像及可见光画面，由地面检测人员分析控制，以确保水平拍摄。进一步的，Z轴的垂直角通过设置于遥测模块内的加速度垂直角传感器二进行监测，监测数据经由微处理器二处理后通过随屏显示发生器三叠加于红外热成像画面，由地面检测人员分析控制，以确保Z轴垂直于水平面。3.在数据测控处理模块中，随屏显示发生器及随屏显示发生器分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统，其特征在于，由无人机、无人机遥控器、数据测量控制处理装置组成；/n所述数据测量控制处理装置安装于无人机上，所述数据测量控制处理装置包括遥测模块、地面人机交互模块、自稳测控模块、以及设置于无人机内的图像视频存储模块及图像无线传输模块一；/n所述无人机搭载数据测量控制处理装置由无人机遥控器进行地面遥控或者按照预设方案对建筑物任意高度的外墙面层进行检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统，其特征在于，由无人机、无人机遥控器、数据测量控制处理装置组成；
所述数据测量控制处理装置安装于无人机上，所述数据测量控制处理装置包括遥测模块、地面人机交互模块、自稳测控模块、以及设置于无人机内的图像视频存储模块及图像无线传输模块一；
所述无人机搭载数据测量控制处理装置由无人机遥控器进行地面遥控或者按照预设方案对建筑物任意高度的外墙面层进行检测。


2.根据权利要求1所述的一种建筑外墙面层质量的非接触式检测系统，其特征在于，所述自稳测控模块包括自稳云台、旋转角传感器、红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪、数据测控处理模块；
所述旋转角传感器安装于所述自稳云台的Z轴方向，所述红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪为光学同轴设置，所述数据测控处理模块安装于所述红外热成像仪背离镜头一面；
所述红外热成像仪、可见光摄像头、激光测距仪分别连入数据测控处理模块；所述数据测控模块还与图像视频存储模块、旋转角...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪文晖，仇铮，李畅，杨晓峰，毛金龙，陈敏，
申请(专利权)人：无锡市建筑工程质量检测中心，
类型：新型
国别省市：江苏;32