【技术实现步骤摘要】
高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统及监测方法
本专利技术属于高空建筑物温度分布与表面裂缝监测
,特别涉及空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统及检测方法。
技术介绍
在建筑物工程建设和运营维护过程中,混凝土表面裂缝是最常见的病害,弱化建筑物使用性及耐久性,对其结构体安全性产生严重的影响。对于高空建筑物表面检测,传统的接触式裂缝检测效率低,成本高,况且作业人员存在一定的安全隐患。高空建筑物表面由于受到内外各类因素及结构体本身的差异,使得内外传热速度不一,若建筑物墙体表面存在裂缝、空洞,其墙面整体温度分布不均匀,裂缝区域附近温度差异会更为明显。传统红外热像仪测温范围过于宽泛,误差大,无法对固定点位置进行准确测温。当前工程实际应用中急需一种远距离的非接触式裂缝测量设备,降低检测成本,提高工作效率,并在此基础上,实现结构体表面各点温度测量,建立温度场,可以为建筑物表面的缺陷分析提供依据,因此本专利技术专利高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测方法及系统能够解决这一问题,且设备自动化程度高,满足现代工程检测对建筑测量智能化的要求。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足,本专利技术目的在于提供高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统及监测方法,能够同时实现高空建筑物表面温度场重建以及远程表面裂缝监测,有效的提高了高空建筑物表面检测的安全性以及效率。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,包括有三角支架,三角支架支撑二维旋转云台;二维旋转云台上搭载有可滑动支架;在可滑动支架上安置图像采集装置和数字温度采集器;图像采 ...
【技术保护点】
1.高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,包括有三角支架,三角支架支撑二维旋转云台;二维旋转云台上搭建有可滑动支架;可滑动支架上设有图像采集装置和数字温度采集器;图像采集装置和数字温度采集器分别通过数据线与数据分线器相连;数据分线器与计算机连接;所述的图像采集装置包括长焦镜头、短焦镜头、数字相机和激光测距仪;所述的数字温度采集器包括远程非接触式高精度红外测温传感器、激光瞄准器;所述的计算机装载有监控软件,监控软件包括云台控制模块、裂缝检测模块、表面温度场重建模块。
【技术特征摘要】
1.高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,包括有三角支架,三角支架支撑二维旋转云台;二维旋转云台上搭建有可滑动支架;可滑动支架上设有图像采集装置和数字温度采集器;图像采集装置和数字温度采集器分别通过数据线与数据分线器相连;数据分线器与计算机连接;所述的图像采集装置包括长焦镜头、短焦镜头、数字相机和激光测距仪;所述的数字温度采集器包括远程非接触式高精度红外测温传感器、激光瞄准器;所述的计算机装载有监控软件,监控软件包括云台控制模块、裂缝检测模块、表面温度场重建模块。2.根据权利要求1所述的高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,所述计算机软件端云台控制模块用于发送控制指令,控制二维旋转云台搭载图像采集装置进行观测,根据被测建筑物方位进行水平和垂直方向的旋转或暂停;所述的表面温度场重建模块,首先进行温度修正,利用修正后有限的区域温度值结合样条插值法建立建筑物表面二维温度场。3.根据权利要求1所述的高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,所述的长焦镜头、短焦镜头的尾端均连接数字相机,短焦镜头尾端连接数字相机用于巡检,确定缺陷区域;长焦镜头尾端连接数字相机对缺陷区域进行拍照,通过串口数据线将采集到的图像传输至计算机端;所述激光测距仪安装在长焦镜头的同轴外侧,用于测量观测点与被测缺陷表面的距离。4.根据权利要求1所述的高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,所述数字相机通过棋盘标定,获取相机的焦距、径向畸变、切向畸变参数,利用畸变参数对拍摄的建筑物表面影像进行畸变校正。5.根据权利要求1所述的高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测方法及系统,其特征在于,所述数字温度采集器,通过激光瞄准方式对准待测位置,进而利用远程非接触式高精度红外测温传感器获取建筑物表面各点的温度值,通过数据线将采集到的温度数据传输至计算机端。6.根据权利要求1所述的高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,所述的激光瞄准器用于瞄准建筑物表面待测点,提高测量准确度;所述远程非接触式高精度红外测温传感器用于获取建筑物表面的单点温度值。7.根据权利要求1所述的高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,所述的旋转云台采用高精度伺服电机驱动,高精度伺服电机驱动旋转云台在垂直空间和水平空间内的旋转与定位,在垂直方向和水平方向上的定位角度分辨率均为0.01°,重复定位精度为0.1°,垂直方向角度范围为-60°~70°,水平方向角度范围为0°~300°;所述可滑动支架可以横向调整安装的位置。8.根据权利要求1所述的高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,所述的远程非接触式高精度红外测温传感器,根据水泥及混凝土温度范围及发射率作为参数依据选取测温传感器,测温范围为-10~150℃,分辨率为1℃,距离系数300:1,工作环境温度为-15~70℃,发射率为0.95,光谱范围为8~4um。9.根据权利要求1所述的高空建筑物温度分布与表面裂缝远程监测系统,其特征在于,所述的裂缝检测模块又包括图像预处理模块、图像拼接、裂缝轮廓提取模块、裂缝参数计算模块;图像预处理模块,对拍摄的建筑物表面图像进行畸变校正,图像增强,去运动模糊,以复原裂缝的细节信息并提高图像视觉质量;图像拼接模块,对预处理后的各个区域的表面图像进行拼接获得整个建筑物表面大尺度完整图像;裂缝轮廓提取模块,利用形态学和区域生长相结合,裂缝细化与连接,获取完整的裂缝条纹提取骨架;裂缝参数计算模块,结合相机参数测量建筑物表面裂缝的实际物理长度与宽度。10.高空建筑物...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨延西,王凯旋,周建行,田瑞明,
申请(专利权)人:西安理工大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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