[发明专利]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

说明书

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，包括支撑旋转云台的三脚架，数据分线器，可滑动支架，旋转云台上搭载图像采集装置和数字温度采集器；激光测距仪用于精确测量被测表面与观测点之间的距离；两种镜头尾部均连接数字相机用以观测，短焦镜头用于巡检高空建筑物表面，确定缺陷区域，再用长焦镜头配以数字相机拍照；通过将数据传输至计算机进行图像处理获取裂缝长度与宽度；通过区域逐行扫描获取建筑物表面单点温度值并进行表面温度场重建的方法，最终得到建筑物表面的裂缝分布情况以及二维温度场；可同时实现高空建筑物表面温度场重建以及表面裂缝监测，有效的提高了高空建筑物表面检测的安全性以及效率。

技术领域

本发明属于高空建筑物温度分布与表面裂缝监测技术领域，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。

背景技术

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，因此本发明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。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明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，本发明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与激光瞄准器；

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；

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。

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；所述数据分线器用于扩展USB接口，提高传输速度。

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。

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。