[发明专利]一种基于红外测距的墙面监测方法及系统

说明书

本发明公开一种基于红外测距的墙面监测方法。其技术方案是：控制标线仪平行在距离墙面为Z的直线上，平行于墙面按规划步长和程序往返移动，控制无人机跟随标线仪，往返平移，并在每次往返平移前改变飞行高度，无人机一侧的激光测距仪测量无人机距墙面的距离，无人机同时测量飞行高度和从标线仪获得平移后的水平位置，无人机存储以上数据集，上位机将以上数据集转变为三维矢量图，用于表示墙面的平直度。本发明具有应用范围广、精确度高和使用方便的优点。

技术领域

本发明属于建筑检测，具体涉及一种基于红外测距的墙面监测方法及系统。

背景技术

建筑墙面垂直度平整度或顺直度是建筑领域的一个重要指标。墙面的垂直度平整度或顺直度整体对墙面的美观以及质量有着很重要的影响，现有的建筑墙面垂直度平整度或顺直度的检测一般采用经纬仪或全站仪，只能对墙面进行抽样检测，并不能体现整个墙面的垂直度平整度或顺直度及数据。

建筑物垂直度偏差测量步骤：选好待测的建筑物，须满足良好的通视条件，在距离建筑物高度1.5H以上且相互垂直墙的两个方向的点都能看到建筑物的顶部和底部；安置好经纬仪或者全站仪，对中整平；转动望远镜瞄准建筑物一条棱边上的顶点，锁定水平制动螺旋和望远镜制动螺旋，使用水平微调螺旋使十字丝精确对准建筑物顶端的一个目标；松开水平制动螺旋不动，松开望远镜制动螺旋转动瞄准待测建筑物下部，在地面上放置一把水平尺量出建筑物距离望远镜十字丝的距离，该读数为建筑物上下两点的垂直度偏差值。

利用经纬仪或者全站仪竖直度盘测量一个面的平整度，需要根据测量精度的要求分割建筑物外立面，再按照上述的方法检测建筑物竖向的垂直度，形成的整个数据进行评判该建筑物整体的平整度。该测量精确测出各个点的详细数据一般较困难，操作难度大、比较浪费时间。

发明内容

本发明的目的是针对现有墙面监测系统存在的不足，提供一种基于红外测距的墙面监测方法。该方法应用范围广、精确度高，解决普通墙面监测系统测试面积小的技术问题，本发明的另一个目的在于提供一种基于红外测距的墙面监测系统，使用无人机携带的激光测距仪按照飞行路径，根据飞行步长控制激光测距仪测量无人机至墙面的距离。

本发明的优点在于：对于墙面垂直平整度或顺直度的测量大大提高了传统工作效力，大大降低了对数据采集的经济和时间代价。

对于一些特定环境有着明显的优势如复杂的异形结构、山区，水流，人们难以达到的区域更能体现本创新的工作效益和成本效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于红外测距的墙面监测方法，包括以下步骤：

S1.驱动标线仪沿与墙面底部垂直距离为Z的直线L，平行于水平面平移，所述标线仪每次移动步长a便停止，直至接收到平移信号，当标线仪平移总行程为D时，驱动所述标线仪沿直线L反向按步长a和总行程D平移，标线仪平移的起点和终点分别正对于所述墙面的两侧宽边，所述墙面宽度为D，在标线仪平移过程中标线仪发射的激光标线垂直于水平面且平行于墙面；

S2.驱动无人机升高到距地面高度为y_j的飞行水平面，沿步骤S1的方向水平飞行，直到无人机检测到标线仪位于无人机正下方，且无人机处于水平位置，控制无人机启动激光测距仪测量无人机一侧与墙面高度为y_j处的距离z_i，存储采集的数据集距离z_i、高度y_j、基长x_i，基长x_i为标线仪距起点的水平距离；

S3.每完成一次数据集采集，无人机向标线仪广播平移信号，直至无人机平移总行程为D时，改变一次所述飞行水平面的高度，再驱动所述无人机在升高或降低后的飞行水平面上沿步骤S2的反方向跟随标线仪水平飞行，并测量、存储采集的数据集每次改变所述飞行水平面的高度值为b，直至所述飞行水平面距地面的垂直最大高度差为B，其中最大高度差B大于或等于所述墙面的高度H；