一种建筑幕墙病害特征的自动化检测方法以及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种建筑幕墙病害特征的自动化检测方法以及系统，方法包括：设定爬壁机器人在建筑幕墙的巡检路线；根据所要检测的内容，搭载爬壁机器人上的巡检设备，并对巡检设备进行调试；让爬壁机器人根据巡检路线，在建筑幕墙的导轨系统上行走，对建筑幕墙进行巡检；对爬壁机器人巡检过程中产生的巡检数据进行处理；根据处理后的数据，判别幕墙面板病害损伤状态。本发明专利技术解决了既有建筑玻璃幕墙全面检查与检测的问题，形成一种自动化检测方法；本发明专利技术中所采用的硬件设备与原房屋结构主体通过轨道连接，有效解决了常规吸附式与磁吸式爬壁机器人容易脱落，危险系数高的问题；另外提供了一个稳定安全的搭载平台，适合多种用途。途。途。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑幕墙病害特征的自动化检测方法以及系统


[0001]本专利技术涉及房屋建筑、房屋结构健康检测、建筑幕墙检测和智能检测监控领域，尤其涉及一种建筑幕墙病害特征的自动化检测方法以及系统。

技术介绍

[0002]20世纪初期以来，玻璃通透、轻盈的特性使其广泛的应用于各类建筑中。在玻璃制品中，玻璃幕墙是集建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等多种因素于一体的现代主义新型墙体。目前，北京、上海、广州、深圳及各省会城市中地标性建筑、超高层建筑及大型商业建筑、体育场馆等均广泛采用玻璃幕墙作为围护系统。
[0003]作为常见的建筑外围护结构或装饰结构，玻璃幕墙长期承受重力荷载、风荷载、温度作用及多种环境侵蚀作用，随着时间的推移，由于施工和设计上的缺陷、材料的磨损、腐蚀和老化等原因，幕墙工程存在各种各样的安全隐患。玻璃幕墙的安全问题近年来时有发生，并且不同程度地造成了财产损失、人身伤害和社会影响。因此针对建筑玻璃幕墙，进行定期检查检测是很有必要的，而我国《玻璃幕墙工程技术规范》有明确的规定，在幕墙工程竣工验收后一年时，应对幕墙工程进行一次全面的检查，以后每五年应检查一次。
[0004]目前针对建筑玻璃幕墙检查及检测手段主要依靠人为判定，可通过蜘蛛人方式对玻璃幕墙进行抽样检查或在建筑物内部选取一定比例的幕墙进行抽样检查。采用蜘蛛人方式，危险大，人工成本高，对专业技术人员的高空作业要求高，因此，采用蜘蛛人进行普查或者抽样检查检测并不现实。然而仅从建筑物内部进行抽样检查检测，很难覆盖到所有玻璃幕墙面板，不能够有效的保证检查检测工作的全面性与可靠性。
[0005]除了人为方式检测检查外，爬壁机器人技术广泛的应用于船舶除锈作业、石化企业储罐检查检修及喷漆等作业中，多为吸附式、磁吸式爬壁机器人。采用吸附式爬壁机器人进行建筑玻璃幕墙检查检测作业貌似是一种较好的自动化检测方法与措施。
[0006]然而，很多建筑玻璃幕墙多为带有边框的玻璃幕墙，吸附式爬壁机器人在带边框玻璃幕墙上行走时，当边框高度较大，爬壁机器人需要跨越边框障碍物时，很难有效的吸附在玻璃表面，容易脱落，爬壁机器人一旦在建筑幕墙脱落，就极易造成砸人损物的风险与安全隐患。而磁吸式爬壁机器人无法在钢化玻璃上吸附行走。因此，采用常规的吸附式或磁吸式爬壁机器人不能够解决既有建筑玻璃幕墙的检查检测的功能需求与现存问题。
[0007]专利号为CN202010915504.1的中国专利，公开了一种应用于建筑幕墙检测及监测的可行走导轨系统，可方便爬壁机器人跨越玻璃幕墙的边框障碍物；然而却没有公开与其配套的爬壁机器人，以实现对玻璃幕墙进行检测及监测，同时也没有公开其具体的检测及监测方法。
[0008]综上，亟需一种建筑幕墙病害特征的自动化检测方法以及系统，以实现对玻璃幕墙进行检测及监测功能。

技术实现思路

[0009]为了解决以上问题，本专利技术的目的是提供一种建筑幕墙病害特征的自动化检测方法以及系统，通过导轨行进的爬壁机器人、可移动导轨装置及搭载设备等自动化设备，对某建筑外立面建筑幕墙的脆性面板破碎、密封胶老化脱胶等病害特征全覆盖检测；解决当前检测工作仍主要依赖人工，较难实现自动化检测的问题与现状；通过该方法进行建筑幕墙病害特征的检测，可提高工作效率，减少人为现场检测的安全风险。
[0010]为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案：
[0011]一种建筑幕墙病害特征的自动化检测方法，包括以下步骤：
[0012]设定爬壁机器人在建筑幕墙的巡检路线；
[0013]根据所要检测的内容，搭载爬壁机器人上的巡检设备，并对巡检设备进行调试；
[0014]让爬壁机器人根据巡检路线，在建筑幕墙的导轨系统上行走，对建筑幕墙进行巡检；
[0015]对爬壁机器人巡检过程中产生的巡检数据进行处理；
[0016]根据处理后的数据，判别幕墙面板病害损伤状态。
[0017]进一步的是，所述所要检测的内容包括：检测幕墙水密性及幕墙密封胶老化渗水情况、检测幕墙脆性面板破碎情况和/或检测幕墙单元松弛情况；
[0018]优选的，所述检测幕墙水密性及幕墙密封胶老化渗水情况时，巡检设备为淋水装置和拍照像与外成像装置；爬壁机器人在建筑幕墙的导轨系统上行走，行走时利用淋水装置向幕墙面板喷水和淋水，利用拍照像与外成像装置对喷水淋水过程进行录影，并根据录影视频，人工或机器识别幕墙渗水位置以及胶条老化渗水位置；
[0019]优选的，所述检测幕墙脆性面板破碎情况时，巡检设备为拍照像与外成像装置；爬壁机器人在建筑幕墙的导轨系统上行走，行走时利用拍照像与外成像装置对幕墙进行巡检录影，根据录影视频，结合破碎特征的视频识别方法，对破碎位置幕墙进行识别并报警；
[0020]优选的，所述检测幕墙单元松弛情况时，巡检设备为激光测振仪和拍照像与外成像装置；爬壁机器人在建筑幕墙的导轨系统上行走，行走时利用激光测振仪在不同时间内测得幕墙的前后两基频，并根据两基频判断幕墙是否发生松弛；行走的同时利用拍照像与外成像装置对激光测振仪的位置进行定位；
[0021]优选的，激光测振仪工作时，将激光射击在幕墙单元上，激光反射，激光测振仪根据反射光计算幕墙单元的振动速度和加速度，并利用振动速度和加速度计算得出幕墙单元的基准基频；间隔特定时间利用激光测振仪再次测量同一幕墙单元的单元基频，并将单元基频与基准基频比较，根据比较结果判断幕墙单元的边界是否发生松弛；
[0022]优选的，若单元基频小于所述基准基频，则幕墙单元的边界发生了松弛。
[0023]进一步的是，所述巡检路线包括：
[0024]在首层横排幕墙内，从首端到末端依次进行横向巡检，然后竖直行走至相邻层的横排幕墙首端，并对该横排幕墙从首端到末端依次进行横向巡检，然后竖直行走至相邻层的横排幕墙首端，如此依次呈弓形巡检直至到达最后层横排幕墙末端；
[0025]和/或，在首列竖排幕墙内，从首端到末端依次进行竖向巡检，然后水平行走至相邻列的竖排幕墙首端，并对该竖排幕墙从首端到末端依次进行竖向巡检，然后水平行走至相邻列的竖排幕墙首端，如此依次呈弓形巡检直至到达最后列竖排幕墙末端；
[0026]和/或，在首列竖排幕墙内，从首端到末端依次进行竖向巡检，到达末端后返回至该列首端；然后水平行走至相邻列的竖排幕墙首端，并对该竖排幕墙，从首端到末端依次进行竖向巡检，到达末端后返回至该列首端；如此依次巡检直至到达最后列竖排幕墙末端；
[0027]和/或，在首层横排幕墙内，从首端到末端依次进行横向巡检，到达末端后返回至该层首端；然后竖直行走至相邻层的横排幕墙首端，并对该横排幕墙，从首端到末端依次进行横向巡检，到达末端后返回至该层首端；如此依次巡检直至到达最后层横排幕墙末端。
[0028]基于上述建筑幕墙病害特征的自动化检测方法，本专利技术还提供了一种建筑幕墙病害特征的自动化检测系统，包括：
[0029]导轨系统，所述导轨系统安装在建筑幕墙上，包括上下的水平轨道，以及设置在两水平轨道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑幕墙病害特征的自动化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：设定爬壁机器人在建筑幕墙的巡检路线；根据所要检测的内容，搭载爬壁机器人上的巡检设备，并对巡检设备进行调试；让爬壁机器人根据巡检路线，在建筑幕墙的导轨系统上行走，对建筑幕墙进行巡检；对爬壁机器人巡检过程中产生的巡检数据进行处理；根据处理后的数据，判别幕墙面板病害损伤状态。2.如权利要求1所述的自动化检测方法，其特征在于，所述所要检测的内容包括：检测幕墙水密性及幕墙密封胶老化渗水情况、检测幕墙脆性面板破碎情况和/或检测幕墙单元松弛情况；优选的，所述检测幕墙水密性及幕墙密封胶老化渗水情况时，巡检设备为淋水装置和拍照像与外成像装置；爬壁机器人在建筑幕墙的导轨系统上行走，行走时利用淋水装置向幕墙面板喷水和淋水，利用拍照像与外成像装置对喷水淋水过程进行录影，并根据录影视频，人工或机器识别幕墙渗水位置以及胶条老化渗水位置；优选的，所述检测幕墙脆性面板破碎情况时，巡检设备为拍照像与外成像装置；爬壁机器人在建筑幕墙的导轨系统上行走，行走时利用拍照像与外成像装置对幕墙进行巡检录影，根据录影视频，结合破碎特征的视频识别方法，对破碎位置幕墙进行识别并报警；优选的，所述检测幕墙单元松弛情况时，巡检设备为激光测振仪和拍照像与外成像装置；爬壁机器人在建筑幕墙的导轨系统上行走，行走时利用激光测振仪在不同时间内测得幕墙的前后两基频，并根据两基频判断幕墙是否发生松弛；行走的同时利用拍照像与外成像装置对激光测振仪的位置进行定位；优选的，激光测振仪工作时，将激光射击在幕墙单元上，激光反射，激光测振仪根据反射光计算幕墙单元的振动速度和加速度，并利用振动速度和加速度计算得出幕墙单元的基准基频；间隔特定时间利用激光测振仪再次测量同一幕墙单元的单元基频，并将单元基频与基准基频比较，根据比较结果判断幕墙单元的边界是否发生松弛；优选的，若单元基频小于所述基准基频，则幕墙单元的边界发生了松弛。3.如权利要求1所述的自动化检测方法，其特征在于，所述巡检路线包括：在首层横排幕墙内，从首端到末端依次进行横向巡检，然后竖直行走至相邻层的横排幕墙首端，并对该横排幕墙从首端到末端依次进行横向巡检，然后竖直行走至相邻层的横排幕墙首端，如此依次呈弓形巡检直至到达最后层横排幕墙末端；和/或，在首列竖排幕墙内，从首端到末端依次进行竖向巡检，然后水平行走至相邻列的竖排幕墙首端，并对该竖排幕墙从首端到末端依次进行竖向巡检，然后水平行走至相邻列的竖排幕墙首端，如此依次呈弓形巡检直至到达最后列竖排幕墙末端；和/或，在首列竖排幕墙内，从首端到末端依次进行竖向巡检，到达末端后返回至该列首端；然后水平行走至相邻列的竖排幕墙首端，并对该竖排幕墙，从首端到末端依次进行竖向巡检，到达末端后返回至该列首端；如此依次巡检直至到达最后列竖排幕墙末端；和/或，在首层横排幕墙内，从首端到末端依次进行横向巡检，到达末端后返回至该层首端；然后竖直行走至相邻层的横排幕墙首端，并对该横排幕墙，从首端到末端依次进行横向巡检，到达末端后返回至该层首端；如此依次巡检直至到达最后层横排幕墙末端。4.一种采用权利要求1
‑
3任意一项检测方法的建筑幕墙病害特征的自动化检测系统，
其特征在于，包括：导轨系统，所述导轨系统安装在建筑幕墙上，包括上下的水平轨道，以及设置在两水平轨道间、并可在水平轨道上行走的竖直轨道；爬壁机器人，所述爬壁机器人安装在竖直轨道上；终端设备，与所述导轨系统和爬壁机器人通信连接，控制导轨系统和爬壁机器人的运行；其中，所述爬壁机器人包括：箱体(1)；动力通讯机构(2)，位于所述箱体(1)内，带动机器人在竖直轨道上行走，并为行走提供动力、控制和通讯；搭载框架组件(3)，可拆卸安装在所述箱体(1)上；多种搭载设备(4)，可拆卸安装在所述搭载框架组件(3)上，用于对建筑幕墙进行自动检测，并与动力通讯机构(2)电连接。5.如权利要求4所述的自动化检测系统，其特征在于，所述箱体(1)包括外侧的电器箱体(11)、内侧的行走轮箱体(12)以及用于隔开和封闭电器箱体(11)的隔板封闭组件(13)；所述电器箱体(11)包括顶端的箱体顶板(111)和左右两端的箱体侧板(112)，所述箱体顶板(111)和左右两端的箱体侧板(112)围合在所述行走轮箱体(12)上，使电器箱体(11)的前面和底端打开，形成底端开口的抽屉状；优选的，所述箱体顶板(111)的前端还设置有向前并向下倾斜的遮雨板(113)，所述箱体侧板(112)上设置有若干竖直和水平的U型插槽(114)；所述行走轮箱体(12)包括底板(121)、底板(121)内端对称设置的竖直板(122)以及竖直板(122)内端对称且相对设置的轨道卡板(123)，所述底板(121)、竖直板(122)和轨道卡板(123)围合形成行走轮放置腔室。6.如权利要求5所述的自动化检测系统，其特征在于，所述隔板封闭组件(13)包括第一水平板...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏明宇，张元植，贾斌，勾婷颖，
申请(专利权)人：四川省建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：