[發(fā)明專利]一種基于視覺測量的房屋結構沉降監(jiān)測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010904461.7
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112013811A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 史春樂;趙啟林;趙廣輝;袁輝;張歡;范宇鑫;王國軍;尹初
• 申請（專利權）人: 昆山市房屋安全鑒定管理站;昆山市建設工程質(zhì)量檢測中心;趙啟林;范宇鑫
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 南京中律知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發(fā)明提供了一種基于視覺測量的房屋結構沉降監(jiān)測裝置，包括靶標、激光發(fā)射器、補光燈、攝像裝置、數(shù)據(jù)處理模塊、警報單元；靶標固定安裝在房屋墻體長度方向的一側(cè)；激光發(fā)射器按照面矩陣方式或沿高度方向等差數(shù)列方式固定安裝在房屋外墻上靶標的同一側(cè)；補光燈固定安裝在激光發(fā)射器的一側(cè)；攝像裝置用于拍攝及傳送靶標視頻信號數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊用于存儲和分析視頻信號數(shù)據(jù)，輸出指令與警報單元、補光燈和攝像裝置進行信息交互；警報單元用于輸出警報信號及數(shù)據(jù)至移動客戶端和/或本地終端。該裝置實施步驟簡單、所需設備體積小易安裝，對受監(jiān)測房屋所處的地形環(huán)境要求低，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候高精度監(jiān)測，降低成本也擴展應用前景。

技術領域

本發(fā)明屬于房屋監(jiān)測技術領域，特別涉及一種基于視覺測量的房屋結構沉降監(jiān)測裝置。

背景技術

目前國家的既有房屋存量大，有相當一部分早期建設的房屋進入了老化時期，需要密切監(jiān)控其結構健康狀態(tài)，沉降是衡量房屋結構健康的重要指標，也是評估房屋結構安全的重要項目。

房屋結構的沉降分為均勻沉降與不均沉降兩種，其中均勻沉降是指結構在平面內(nèi)的各點沿垂直方向產(chǎn)生相同方向的位移，底層以上建筑并不傾斜，房屋上部結構一般不會發(fā)生破壞。而不均勻沉降是指結構在平面內(nèi)的各點沿垂直方向產(chǎn)生了位移并不相同，地面以上建筑會傾斜，房屋上部結構易產(chǎn)生開裂甚至傾倒等破壞。

現(xiàn)在可以用于房屋沉降的監(jiān)測技術如全自動全站儀需要在受監(jiān)測房屋附近架設儀器，因此需要良好的通視條件且設備價格昂貴。基于全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的監(jiān)測技術采用的是衛(wèi)星信號，在一些復雜的高山區(qū)地形條件下衛(wèi)星信號會被阻擋，這會對測量結果形成影響，因此使用該技術需要良好的地形平坦度，而且該技術在平面測量精度較高但在高程測量精度較低。基于合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)技術利用衛(wèi)星拍攝多景圖像通過相位信息提取地球表面三維和高程信息來測量沉降，該技術設備復雜，成本高昂，不適用于一般的房屋監(jiān)測項目。基于連通液原理的靜力水準儀監(jiān)測精度一般在毫米級，不適合房屋沉降值2mm/天就需要報警的監(jiān)測需求(住建部頒發(fā)的JGJ125-2016《危險房屋鑒定標準》規(guī)定：當房屋處于相鄰地下工程施工影響時，地基沉降速率大于2mm/天，且短期內(nèi)無收斂趨勢，則認為房屋地基處于危險狀態(tài))。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術問題，本發(fā)明提供了一種結合激光靶標檢測與測量的房屋沉降視覺監(jiān)測方法，能夠自動計算房屋的不均勻沉降，無需借助其他儀器設備，整個過程實現(xiàn)智能化、無人化，顯著降低了人工工作量，增加了監(jiān)測結果的客觀性和準確性。

具體提供了一種基于視覺測量的房屋結構沉降監(jiān)測裝置，技術方案具體為：包括靶標、激光發(fā)射器、補光燈、攝像裝置、數(shù)據(jù)處理模塊、警報單元；

所述靶標固定安裝在房屋墻體長度方向的一側(cè)；

所述激光發(fā)射器設置有多組，按照面矩陣方式或沿高度方向等差數(shù)列方式固定安裝在房屋外墻上靶標的同一側(cè)；

所述補光燈固定安裝在激光發(fā)射器的一側(cè)，發(fā)出的光線朝向靶標，與攝像裝置和數(shù)據(jù)處理模塊電性連接；

所述攝像裝置固定安裝在補光燈一側(cè)，用于拍攝及傳送靶標視頻信號數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于存儲和分析視頻信號數(shù)據(jù)，輸出指令與警報單元、補光燈和攝像裝置進行信息交互；

警報單元用于輸出警報信號及數(shù)據(jù)至移動客戶端和/或本地終端。

作為改進，所述靶標設置為方形暗箱式靶標，包括接收屏，所述接收屏的每個對角位置單獨地布置有一組關于接收屏中心對稱的實心十字標記。

作為改進，所述激光發(fā)射器設置有N組，序號為1，2，3……N，N為正整數(shù)，其中N組激光發(fā)射器的激光光斑均分布在實心十字標記之間。