[發明專利]基于聲波檢測和BIM模型的外墻結構安全檢測方法、裝置

在審

• 申請號: 202110354444.5
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113075296A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 康望才
• 申請（專利權）人: 湖南翰坤實業有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44;G06F30/13;G06T17/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 胡昌國

1.一種基于聲波檢測和BIM模型的外墻結構安全檢測方法，其特征在于，具體步驟包括：

步驟S1，構建三維建筑信息模型；

步驟S2，將墻體安全檢測數據標記到所述三維建筑信息模型中的對應墻體區域的指定位置處；

步驟S3，從一數據庫中提取數據分析所需的模型標注數據，并對提取的所述模型標注數據進行自動處理、分析，生成相應的外墻結構安全檢測報告；

所述墻體安全檢測數據包括以聲波檢測方式對墻體是否存在粘結缺陷進行檢測產生的聲波檢測數據，以聲波檢測方式檢測墻體是否存在粘結缺陷的方法步驟包括：

步驟L1，對敲擊外墻的敲擊聲的聲信號進行預處理；

步驟L2，提取所述聲信號的MFCC參數；

步驟L3，基于所述MFCC參數，對墻體是否存在粘結缺陷進行分類識別。

2.根據權利要求1所述的基于聲波檢測和BIM模型的外墻結構安全檢測方法，其特征在于，所述步驟L1中，對所述聲信號進行預處理的方法包括：

步驟L11，對所述聲信號的高頻部分進行信號放大處理；

步驟L12，采用梅爾濾波器對經信號放大處理后的所述聲信號進行濾波處理；

步驟L13，對經濾波處理后的所述聲信號進行分幀；

步驟L14，對每一幀所述聲信號進行端點檢測，以提取出每幀中的信號段。

3.根據權利要求2所述的基于聲波檢測和BIM模型的外墻結構安全檢測方法，其特征在于，所述步驟L2中，提取所述聲信號的所述MFCC參數的方法包括：

步驟L21，對預處理后的每幀所述聲信號進行離散的傅里葉變換，得到每幀所述聲信號對應的線性頻譜；

步驟L22，根據所述線性頻譜，計算每幀所述聲信號的幅度譜；

步驟L23，將所述幅度譜轉換為Mel頻譜；

步驟L24，將所述Mel頻譜取對數，進而做離散余弦變換，得到所述聲信號對應的所述MFCC參數。

4.根據權利要求3所述的基于聲波檢測和BIM模型的外墻結構安全檢測方法，其特征在于，所述步驟L3中，對墻體是否存在粘結缺陷的分類識別方法包括：

步驟L31，將表征所述聲信號的信號特征的所述MFCC參數與參考模板的信號特征參數進行一一匹配，并計算各匹配特征和對應的模板特征之間的距離；

步驟L32，計算所述MFCC參數的各所述匹配特征與所述參考模板中的對應所述模板特征間的距離之和；

步驟L33，將求解到最小距離之和的所述參考模板所對應的墻體粘結缺陷類型確定為當前墻體區域存在的粘結缺陷類型。

5.一種基于聲波檢測和BIM模型的外墻結構安全檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括：

現場端墻體結構安全檢測設備，用于提供給檢測人員對墻體結構是否安全進行現場檢測，并將檢測數據標記到預先構建的墻體三維建筑信息模型中；

遠程端數據分析處理設備，通信連接所述現場端墻體結構安全檢測設備，用于根據標記在所述三維建筑信息模型中的所述檢測數據對墻體結構是否安全進行自動分析，并形成檢測報告；

所述裝置還包括可在所述現場端墻體結構安全檢測設備或所述遠程端數據分析處理設備中運行的外墻結構安全檢測操作平臺，所述外墻結構安全檢測操作平臺包括：

模型構建模塊，用于提供給所述檢測人員構建待檢測墻體的所述三維建筑信息模型；

模型展示模塊，連接所述模型構建模塊，用于向所述檢測人員展示所述三維建筑信息模型；

數據標記模塊，連接所述模型展示模塊，用于提供給所述檢測人員將所述檢測數據標記到所述三維建筑信息模型中的對應墻體區域處；

圖像上傳及鏈接模塊，連接所述模型展示模塊，用于提供給所述檢測人員上傳現場拍攝的墻體損傷圖像，并將所述墻體損傷圖像自動鏈接到所述三維建筑信息模型中的對應所述墻體區域處；

數據提取模塊，用于根據數據分析指令從一數據庫中提取出數據分析所需的模型標注數據；

數據分析模塊，連接所述數據提取模塊，用于按照預設的數據分析方法，對所提取的所述模型標注數據進行自動處理、分析，并形成相應的外墻結構安全檢測報告；

報告推送模塊，連接所述數據分析模塊，用于將所述外墻結構安全檢測報告通過智能終端推送給指定人員。