CN111608411A - 一种古建筑外墙修复方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于古建筑外墙修复技术领域，公开了一种古建筑外墙修复方法及系统，所述古建筑外墙修复系统包括：现场勘查模块、拍摄备份模块、中央控制模块、修复设备安装模块、外墙污垢成分分析模块、墙面预处理模块、墙面清理模块、墙体固化模块、外墙修复模块、修复设备拆除模块、检测验收模块、数据存储模块、显示模块。本发明提供的古建筑外墙修复方法，能够在修复过程中保留古建筑构件的文物价值和原有部分，且能对轻微受损部分、严重受损部位和裂缝做到分类修复加固，不用更换整个墙体，对国家文物的保护具有重大的意义；通过墙体固化流程有助于增强原建筑的结构强度并增强古建筑外墙的防水性及耐酸碱性。
Description
技术领域
本发明属于古建筑外墙修复技术领域，尤其涉及一种古建筑外墙修复方法及系统。
背景技术
目前，中国的很多古建筑例如布达拉宫不但具有悠久的历史，而且以其独特的风格和历史意义，在世界建筑史上占有重要地位，具有极高的艺术成就和科学价值；和其他一切历史文物一样，古建筑的价值就在于其历史遗留性，其不可能再生产、再建造，一经破坏就无法挽回。然而，古建筑在历经岁月沧桑的保存过程中，由于人为和自然力的破坏经受不同程度的损坏，其中最常见的损坏就是古建筑墙体多产生裂缝，因此，在尽可能维持古建筑原貌的情况下依照国家有关文物修缮的规定对古建筑的裂缝进行封堵的修复是一种常用的修复手段，然而现有技术中缺乏一种兼具合理规划与科学性的古建筑外墙修复方法。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中缺乏一种兼具合理规划与科学性的古建筑外墙修复方法。同时现有技术中在对古建筑外墙修复过程中，掌握的数据单一，不能够有效提高古建筑外墙修复的质量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种古建筑外墙修复方法及系统。
本发明是这样实现的，一种古建筑外墙修复方法，所述古建筑外墙修复方法包括以下步骤：
步骤一，现场勘查模块利用现场勘查设备对古建筑外墙的时代特征、结构特征、构造特征和残缺程度进行勘查，并生成现场勘查报告；
步骤二，生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，保留古建筑外墙修复前的原貌，为后续的外墙修复提供依据；
步骤三，根据采集的信息，中央控制模块利用中央处理器控制所述古建筑外墙修复系统各个模块的正常运行；
步骤四，中央控制模块控制修复设备安装模块利用安装设备在古建筑外墙周围搭建脚手架，并对外墙中破损严重或支撑结构损坏的部位安装支护；
步骤五，中央控制模块控制外墙污垢成分分析模块利用成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析，并生成成分分析报告；
步骤六，中央控制模块控制墙面预处理模块利用墙面预处理工具根据古建筑外墙成分分析报告确定墙面的清洗方式；
步骤七，中央控制模块控制墙面清理模块利用墙面清理工具对墙体损毁严重部位的砖缝进行切除，对墙体发生裂缝的部位凿除残留的灰浆并清除掉缝隙之间的杂质和墙体表面的灰尘；
步骤八，中央控制模块控制墙体固化模块利用喷刷增强剂的方式将发生风化的外墙材料进行固化处理；
步骤九，中央控制模块控制外墙修复模块利用修复设备对古建筑外墙的破损部位和裂缝进行分类修复；中央控制模块控制修复设备拆除模块利用拆除装置对墙体周围的脚手架及支护进行拆除；
步骤十，中央控制模块控制检测验收模块利用检测验收设备对完成修复的古建筑外墙进行检测验收，并生成检测验收报告；
步骤十一，中央控制模块控制数据存储模块利用存储器存储古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告；
步骤十二，中央控制模块控制显示模块利用显示器显示古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告的实时数据；
所述步骤二中，生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，对古建筑外墙的图像进行增强去噪的过程为：
将古建筑外墙的图像转化成古建筑外墙的二维直方图，利用相应的公式确定整体视图中的灰度值和平均灰度值；
确定整体视图中的噪声和杂散点，整体视图中的平均灰度值代替噪声和杂散点；
根据古建筑外墙的图像，确定灰度线性变换公式，对所获取的全部整体视图进行灰度矫正；
所述步骤二中，生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证的过程中，对图像中的特征进行提取的过程为：
将增强去噪完成后的图像，确定古建筑外墙检测的区域，并将检测的区域划分为一定数量的小区域；
根据每个小区域的像素，获取小区域中中心像素点的LBP值；计算每个小区域中的直方图，进行归一化处理；
归一化处理完成后，对每个小区域中的直方图建立相应的联系，求出对应的古建筑外墙检测的区域纹理特征；
所述在步骤五中，中央控制模块控制外墙污垢成分分析模块利用成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析的过程为：
在外墙上获取相应的检测样品，并将检测样品放置在烧杯中；按照顺序添加去离子水、王水；
将去离子水和王水建立相应的对照样本，将试剂处理完成后的土壤样本和对照样本放置在电热板上，进行加热分解；
在加热分解过程中，逐渐以梯度的方式进行变温控制；将加热完成的土壤样本和对照样本放置在室内，进行自然冷却；
冷却完成后，向加热完成的土壤样本和对照样本加入高氯酸，再进行加热，加热至样品发白，进行冷却；在样品中加热硝酸进行加热熔解冷却；
利用火焰原子吸收光谱的方法对样品进行分析外墙体土壤中的成分。
进一步，步骤四中，所述脚手架及支护的安装方法包括：
在古建筑外墙图像拍摄保留后，在古建筑外墙的外部搭设脚手架，脚手架横向每十米处与墙面之间连接一根钢管，纵向每四米与墙面之间连接一根钢管；
钢管的一端与搭建的脚手架用卡环螺栓连接，钢管的另一端通过混凝土固定在外墙上开设的孔洞内。
进一步，步骤六中，所述墙面的清洗方式包括：
当污垢主要成分为可溶物质时，采用普通高压清洗方式，当污垢主要成分为不可溶物质时，采用化学清洗；
外墙一次清洗后，采用自然风干或机械加速风干的方式对外墙进行充分一次干燥，依据外墙表面污垢残留情况，可选择进行二次清洗和二次干燥。
进一步，步骤八中，所述增强剂按质量份数由有机高分子聚合物30～40份、树脂20～25份、氨水10～12份、聚乙烯醇15～17份、无机盐2～5份及余量水组成。
进一步，所述有机高分子聚合物为聚羧酸、聚羧酸盐、甲基纤维素醚、聚乙二醇或聚丙烯酰胺中的至少一种。
进一步，步骤九中，所述外墙修复模块的分类修复方法为：
对古建筑中破损较轻微的外墙，以修复的方式根据外墙面不同部位的质感和色彩，采用高强度砂浆修补墙体裂缝，采用辅料配制外墙修复料；
对于明显损伤且破损深度大于20mm的墙面，将风化的灰浆或砖体剥离，采用替换的方式进行修复；
对于墙体裂缝利用馒刀把水泥砂浆填充到裂缝中并充分压实，并用树脂水泥砂浆填补，最后利用高分子材料渗透性树脂对裂缝表面进行修复强化。
进一步，所述破损较轻微的外墙的破损深度为5～20mm；所述外墙修复料的强度与原墙面的强度比为50％～100％。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述的古建筑外墙修复方法的古建筑外墙修复系统，其特征在于，所述古建筑外墙修复系统包括：
现场勘查模块、拍摄备份模块、中央控制模块、修复设备安装模块、外墙污垢成分分析模块、墙面预处理模块、墙面清理模块、墙体固化模块、外墙修复模块、修复设备拆除模块、检测验收模块、数据存储模块、显示模块；
现场勘查模块，与中央控制模块连接，用于通过现场勘查设备对古建筑外墙的时代特征、结构特征、构造特征和残缺程度进行勘查，并生成现场勘查报告；
拍摄备份模块，与中央控制模块连接，用于通过高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，保留古建筑外墙修复前的原貌，为后续的外墙修复提供依据；
中央控制模块，与现场勘查模块、拍摄备份模块、修复设备安装模块、外墙污垢成分分析模块、墙面预处理模块、墙面清理模块、墙体固化模块、外墙修复模块、修复设备拆除模块、检测验收模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过中央处理器控制所述古建筑外墙修复系统各个模块的正常运行；
修复设备安装模块，与中央控制模块连接，用于通过安装设备在古建筑外墙周围搭建脚手架，并对外墙中破损严重或支撑结构损坏的部位安装支护；在古建筑外墙图像拍摄保留后，在古建筑外墙的外部搭设脚手架，脚手架横向每十米处与墙面之间连接一根钢管，纵向每四米与墙面之间连接一根钢管；
钢管的一端与搭建的脚手架用卡环螺栓连接，钢管的另一端通过混凝土固定在外墙上开设的孔洞内；
外墙污垢成分分析模块，与中央控制模块连接，用于通过成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析，并生成成分分析报告；
墙面预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过墙面预处理工具根据古建筑外墙成分分析报告确定墙面的清洗方式；当污垢主要成分为可溶物质时，采用普通高压清洗方式，当污垢主要成分为不可溶物质时，采用化学清洗；外墙一次清洗后，采用自然风干或机械加速风干的方式对外墙进行充分一次干燥，依据外墙表面污垢残留情况，可选择进行二次清洗和二次干燥；
墙面清理模块，与中央控制模块连接，用于通过墙面清理工具对墙体损毁严重部位的砖缝进行切除，对墙体发生裂缝的部位凿除残留的灰浆并清除掉缝隙之间的杂质和墙体表面的灰尘；
墙体固化模块，与中央控制模块连接，用于通过喷刷增强剂的方式将发生风化的外墙材料进行固化处理；
外墙修复模块，与中央控制模块连接，用于通过修复设备对古建筑外墙的破损部位和裂缝进行分类修复；对古建筑中破损较轻微的外墙，以修复的方式根据外墙面不同部位的质感和色彩，采用高强度砂浆修补墙体裂缝，采用辅料配制外墙修复料；对于明显损伤且破损深度大于20mm的墙面，将风化的灰浆或砖体剥离，采用替换的方式进行修复；对于墙体裂缝利用馒刀把水泥砂浆填充到裂缝中并充分压实，并用树脂水泥砂浆填补，最后利用高分子材料渗透性树脂对裂缝表面进行修复强化；
修复设备拆除模块，与中央控制模块连接，用于通过拆除装置对墙体周围的脚手架及支护进行拆除；
检测验收模块，与中央控制模块连接，用于通过检测验收设备对完成修复的古建筑外墙进行检测验收，并生成检测验收报告；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告的实时数据。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的古建筑外墙修复方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的古建筑外墙修复方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
本发明中现场勘查模块通过现场勘查设备对古建筑外墙的时代特征、结构特征、构造特征和残缺程度进行勘查，并生成现场勘查报告。拍摄备份模块通过高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，保留古建筑外墙修复前的原貌，为后续的外墙修复提供依据。修复设备安装模块通过安装设备在古建筑外墙周围搭建脚手架，并对外墙中破损严重或支撑结构损坏的部位安装支护。外墙污垢成分分析模块通过成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析，并生成成分分析报告。墙面预处理模块通过墙面预处理工具根据古建筑外墙成分分析报告确定墙面的清洗方式。墙面清理模块通过墙面清理工具对墙体损毁严重部位的砖缝进行切除，对墙体发生裂缝的部位凿除残留的灰浆并清除掉缝隙之间的杂质和墙体表面的灰尘。墙体固化模块通过喷刷增强剂的方式将发生风化的外墙材料进行固化处理。外墙修复模块通过修复设备对古建筑外墙的破损部位和裂缝进行分类修复。修复设备拆除模块通过拆除装置对墙体周围的脚手架及支护进行拆除。检测验收模块通过检测验收设备对完成修复的古建筑外墙进行检测验收，并生成检测验收报告。数据存储模块通过存储器存储古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告。本发明提供的古建筑外墙修复方法，能够在修复过程中保留古建筑构件的文物价值和原有部分，且能对轻微受损部分、严重受损部位和裂缝做到分类修复加固，不用更换整个墙体，对国家文物的保护具有重大的意义；通过墙体固化流程有助于增强原建筑的结构强度并增强古建筑外墙的防水性及耐酸碱性。本发明中生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，对古建筑外墙的图像进行增强去噪，可以有效提高墙体分析的精度；本发明中生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证的过程中，对图像中的特征进行提取方法，能够准确提取墙体图像中的特征；同时本发明在中央控制模块控制外墙污垢成分分析模块利用成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析的方法，能够全面分析墙体中的主要成分。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的古建筑外墙修复方法流程图。
图2是本发明实施例提供的古建筑外墙修复系统结构框图；
图中：1、现场勘查模块；2、拍摄备份模块；3、中央控制模块；4、修复设备安装模块；5、外墙污垢成分分析模块；6、墙面预处理模块；7、墙面清理模块；8、墙体固化模块；9、外墙修复模块；10、修复设备拆除模块；11、检测验收模块；12、数据存储模块；13、显示模块。
图3是本发明实施例提供的脚手架及支护的安装方法流程图。
图4是本发明实施例提供的墙面的清洗方法流程图。
图5是本发明实施例提供的外墙修复模块的分类修复的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种古建筑外墙修复方法及系统，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的古建筑外墙修复方法，包括以下步骤：
S101：现场勘查模块利用现场勘查设备对古建筑外墙的时代特征、结构特征、构造特征和残缺程度进行勘查，并生成现场勘查报告。
S102：生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，保留古建筑外墙修复前的原貌，为后续的外墙修复提供依据。
S103：根据采集的信息，中央控制模块利用中央处理器控制所述古建筑外墙修复系统各个模块的正常运行。
S104：中央控制模块控制修复设备安装模块利用安装设备在古建筑外墙周围搭建脚手架，并对外墙中破损严重或支撑结构损坏的部位安装支护。
S105：中央控制模块控制外墙污垢成分分析模块利用成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析，并生成成分分析报告。
S106：中央控制模块控制墙面预处理模块利用墙面预处理工具根据古建筑外墙成分分析报告确定墙面的清洗方式。
S107：中央控制模块控制墙面清理模块利用墙面清理工具对墙体损毁严重部位的砖缝进行切除，对墙体发生裂缝的部位凿除残留的灰浆并清除掉缝隙之间的杂质和墙体表面的灰尘。
S108：中央控制模块控制墙体固化模块利用喷刷增强剂的方式将发生风化的外墙材料进行固化处理。
S109：中央控制模块控制外墙修复模块利用修复设备对古建筑外墙的破损部位和裂缝进行分类修复；中央控制模块控制修复设备拆除模块利用拆除装置对墙体周围的脚手架及支护进行拆除。
S110：中央控制模块控制检测验收模块利用检测验收设备对完成修复的古建筑外墙进行检测验收，并生成检测验收报告。
S111：中央控制模块控制数据存储模块利用存储器存储古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告。
S112：中央控制模块控制显示模块利用显示器显示古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告的实时数据。
如图2所示，本发明实施例提供的古建筑外墙修复系统包括：现场勘查模块1、拍摄备份模块2、中央控制模块3、修复设备安装模块4、外墙污垢成分分析模块5、墙面预处理模块6、墙面清理模块7、墙体固化模块8、外墙修复模块9、修复设备拆除模块10、检测验收模块11、数据存储模块12、显示模块13。
现场勘查模块1，与中央控制模块3连接，用于通过现场勘查设备对古建筑外墙的时代特征、结构特征、构造特征和残缺程度进行勘查，并生成现场勘查报告。
拍摄备份模块2，与中央控制模块3连接，用于通过高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，保留古建筑外墙修复前的原貌，为后续的外墙修复提供依据。
中央控制模块3，与现场勘查模块1、拍摄备份模块2、修复设备安装模块4、外墙污垢成分分析模块5、墙面预处理模块6、墙面清理模块7、墙体固化模块8、外墙修复模块9、修复设备拆除模块10、检测验收模块11、数据存储模块12、显示模块13连接，用于通过中央处理器控制所述古建筑外墙修复系统各个模块的正常运行。
修复设备安装模块4，与中央控制模块3连接，用于通过安装设备在古建筑外墙周围搭建脚手架，并对外墙中破损严重或支撑结构损坏的部位安装支护。
外墙污垢成分分析模块5，与中央控制模块3连接，用于通过成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析，并生成成分分析报告。
墙面预处理模块6，与中央控制模块3连接，用于通过墙面预处理工具根据古建筑外墙成分分析报告确定墙面的清洗方式。
墙面清理模块7，与中央控制模块3连接，用于通过墙面清理工具对墙体损毁严重部位的砖缝进行切除，对墙体发生裂缝的部位凿除残留的灰浆并清除掉缝隙之间的杂质和墙体表面的灰尘。
墙体固化模块8，与中央控制模块3连接，用于通过喷刷增强剂的方式将发生风化的外墙材料进行固化处理。
外墙修复模块9，与中央控制模块3连接，用于通过修复设备对古建筑外墙的破损部位和裂缝进行分类修复。
修复设备拆除模块10，与中央控制模块3连接，用于通过拆除装置对墙体周围的脚手架及支护进行拆除。
检测验收模块11，与中央控制模块3连接，用于通过检测验收设备对完成修复的古建筑外墙进行检测验收，并生成检测验收报告。
数据存储模块12，与中央控制模块3连接，用于通过存储器存储古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告。
显示模块13，与中央控制模块3连接，用于通过显示器显示古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告的实时数据。
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本发明实施例提供的古建筑外墙修复方法如图1所示，作为优选实施例，如图3所示，本发明实施例提供的脚手架及支护的安装方法包括：
S201：在古建筑外墙图像拍摄保留后，在古建筑外墙的外部搭设脚手架，脚手架横向每十米处与墙面之间连接一根钢管，纵向每四米与墙面之间连接一根钢管。
S202：钢管的一端与搭建的脚手架用卡环螺栓连接，钢管的另一端通过混凝土固定在外墙上开设的孔洞内。
实施例2
本发明实施例提供的古建筑外墙修复方法如图1所示，作为优选实施例，如图4所示，本发明实施例提供的墙面的清洗方式包括：
S301：当污垢主要成分为可溶物质时，采用普通高压清洗方式，当污垢主要成分为不可溶物质时，采用化学清洗。
S302：外墙一次清洗后，采用自然风干或机械加速风干的方式对外墙进行充分一次干燥，依据外墙表面污垢残留情况，可选择进行二次清洗和二次干燥。
实施例3
本发明实施例提供的古建筑外墙修复方法如图1所示，作为优选实施例，如图5所示，本发明实施例提供的外墙修复模块的分类修复的方法包括：
S401：对古建筑中破损较轻微的外墙，以修复的方式根据外墙面不同部位的质感和色彩，采用高强度砂浆修补墙体裂缝，采用辅料配制外墙修复料。
S402：对于明显损伤且破损深度大于20mm的墙面，将风化的灰浆或砖体剥离，采用替换的方式进行修复。
S403：对于墙体裂缝利用馒刀把水泥砂浆填充到裂缝中并充分压实，并用树脂水泥砂浆填补，最后利用高分子材料渗透性树脂对裂缝表面进行修复强化。
本发明实施例提供的破损较轻微的外墙的破损深度为5～20mm；所述外墙修复料的强度与原墙面的强度比为50％～100％。
实施例4
在S105中，中央控制模块控制外墙污垢成分分析模块利用成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析的过程为：
在外墙上获取相应的检测样品，并将检测样品放置在烧杯中；按照顺序添加去离子水、王水；
将去离子水和王水建立相应的对照样本，将试剂处理完成后的土壤样本和对照样本放置在电热板上，进行加热分解；
在加热分解过程中，逐渐以梯度的方式进行变温控制；将加热完成的土壤样本和对照样本放置在室内，进行自然冷却；
冷却完成后，向加热完成的土壤样本和对照样本加入高氯酸，再进行加热，加热至样品发白，进行冷却；在样品中加热硝酸进行加热熔解冷却；
利用火焰原子吸收光谱的方法对样品进行分析外墙体土壤中的成分。
实施例5
在S102中，生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，对古建筑外墙的图像进行增强去噪的过程为：
将古建筑外墙的图像转化成古建筑外墙的二维直方图，利用相应的公式确定整体视图中的灰度值和平均灰度值；
确定整体视图中的噪声和杂散点，整体视图中的平均灰度值代替噪声和杂散点；
根据古建筑外墙的图像，确定灰度线性变换公式，对所获取的全部整体视图进行灰度矫正。
实施例6
在S102中，生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证的过程中，对图像中的特征进行提取的过程为：
将增强去噪完成后的图像，确定古建筑外墙检测的区域，并将检测的区域划分为一定数量的小区域；
根据每个小区域的像素，获取小区域中中心像素点的LBP值；计算每个小区域中的直方图，进行归一化处理；
归一化处理完成后，对每个小区域中的直方图建立相应的联系，求出对应的古建筑外墙检测的区域纹理特征。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidStateDisk(SSD))等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种古建筑外墙修复方法，其特征在于，所述古建筑外墙修复方法包括以下步骤：
步骤一，现场勘查模块利用现场勘查设备对古建筑外墙的时代特征、结构特征、构造特征和残缺程度进行勘查，并生成现场勘查报告；
步骤二，生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，保留古建筑外墙修复前的原貌，为后续的外墙修复提供依据；
步骤三，根据采集的信息，中央控制模块利用中央处理器控制所述古建筑外墙修复系统各个模块的正常运行；
步骤四，中央控制模块控制修复设备安装模块利用安装设备在古建筑外墙周围搭建脚手架，并对外墙中破损严重或支撑结构损坏的部位安装支护；
步骤五，中央控制模块控制外墙污垢成分分析模块利用成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析，并生成成分分析报告；
步骤六，中央控制模块控制墙面预处理模块利用墙面预处理工具根据古建筑外墙成分分析报告确定墙面的清洗方式；
步骤七，中央控制模块控制墙面清理模块利用墙面清理工具对墙体损毁严重部位的砖缝进行切除，对墙体发生裂缝的部位凿除残留的灰浆并清除掉缝隙之间的杂质和墙体表面的灰尘；
步骤八，中央控制模块控制墙体固化模块利用喷刷增强剂的方式将发生风化的外墙材料进行固化处理；
步骤九，中央控制模块控制外墙修复模块利用修复设备对古建筑外墙的破损部位和裂缝进行分类修复；中央控制模块控制修复设备拆除模块利用拆除装置对墙体周围的脚手架及支护进行拆除；
步骤十，中央控制模块控制检测验收模块利用检测验收设备对完成修复的古建筑外墙进行检测验收，并生成检测验收报告；
步骤十一，中央控制模块控制数据存储模块利用存储器存储古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告；
步骤十二，中央控制模块控制显示模块利用显示器显示古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告的实时数据；
所述步骤二中，生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，对古建筑外墙的图像进行增强去噪的过程为：
将古建筑外墙的图像转化成古建筑外墙的二维直方图，利用相应的公式确定整体视图中的灰度值和平均灰度值；
确定整体视图中的噪声和杂散点，整体视图中的平均灰度值代替噪声和杂散点；
根据古建筑外墙的图像，确定灰度线性变换公式，对所获取的全部整体视图进行灰度矫正；
所述步骤二中，生成现场勘查报告后，拍摄备份模块利用高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证的过程中，对图像中的特征进行提取的过程为：
将增强去噪完成后的图像，确定古建筑外墙检测的区域，并将检测的区域划分为一定数量的小区域；
根据每个小区域的像素，获取小区域中中心像素点的LBP值；计算每个小区域中的直方图，进行归一化处理；
归一化处理完成后，对每个小区域中的直方图建立相应的联系，求出对应的古建筑外墙检测的区域纹理特征；
所述在步骤五中，中央控制模块控制外墙污垢成分分析模块利用成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析的过程为：
在外墙上获取相应的检测样品，并将检测样品放置在烧杯中；按照顺序添加去离子水、王水；
将去离子水和王水建立相应的对照样本，将试剂处理完成后的土壤样本和对照样本放置在电热板上，进行加热分解；
在加热分解过程中，逐渐以梯度的方式进行变温控制；将加热完成的土壤样本和对照样本放置在室内，进行自然冷却；
冷却完成后，向加热完成的土壤样本和对照样本加入高氯酸，再进行加热，加热至样品发白，进行冷却；在样品中加热硝酸进行加热熔解冷却；
利用火焰原子吸收光谱的方法对样品进行分析外墙体土壤中的成分。
2.如权利要求1所述的古建筑外墙修复方法，其特征在于，步骤四中，所述脚手架及支护的安装方法包括：
在古建筑外墙图像拍摄保留后，在古建筑外墙的外部搭设脚手架，脚手架横向每十米处与墙面之间连接一根钢管，纵向每四米与墙面之间连接一根钢管；
钢管的一端与搭建的脚手架用卡环螺栓连接，钢管的另一端通过混凝土固定在外墙上开设的孔洞内。
3.如权利要求1所述的古建筑外墙修复方法，其特征在于，步骤六中，所述墙面的清洗方式包括：
当污垢主要成分为可溶物质时，采用普通高压清洗方式，当污垢主要成分为不可溶物质时，采用化学清洗；
外墙一次清洗后，采用自然风干或机械加速风干的方式对外墙进行充分一次干燥，依据外墙表面污垢残留情况，可选择进行二次清洗和二次干燥。
4.如权利要求1所述的古建筑外墙修复方法，其特征在于，步骤八中，所述增强剂按质量份数由有机高分子聚合物30～40份、树脂20～25份、氨水10～12份、聚乙烯醇15～17份、无机盐2～5份及余量水组成。
5.如权利要求4所述的古建筑外墙修复方法，其特征在于，所述有机高分子聚合物为聚羧酸、聚羧酸盐、甲基纤维素醚、聚乙二醇或聚丙烯酰胺中的至少一种。
6.如权利要求1所述的古建筑外墙修复方法，其特征在于，步骤九中，所述外墙修复模块的分类修复方法为：
对古建筑中破损较轻微的外墙，以修复的方式根据外墙面不同部位的质感和色彩，采用高强度砂浆修补墙体裂缝，采用辅料配制外墙修复料；
对于明显损伤且破损深度大于20mm的墙面，将风化的灰浆或砖体剥离，采用替换的方式进行修复；
对于墙体裂缝利用馒刀把水泥砂浆填充到裂缝中并充分压实，并用树脂水泥砂浆填补，最后利用高分子材料渗透性树脂对裂缝表面进行修复强化。
7.如权利要求6所述的古建筑外墙修复方法，其特征在于，所述破损较轻微的外墙的破损深度为5～20mm；所述外墙修复料的强度与原墙面的强度比为50％～100％。
8.一种应用如权利要求1～7任意一项所述的古建筑外墙修复方法的古建筑外墙修复系统，其特征在于，所述古建筑外墙修复系统包括：
现场勘查模块、拍摄备份模块、中央控制模块、修复设备安装模块、外墙污垢成分分析模块、墙面预处理模块、墙面清理模块、墙体固化模块、外墙修复模块、修复设备拆除模块、检测验收模块、数据存储模块、显示模块；
现场勘查模块，与中央控制模块连接，用于通过现场勘查设备对古建筑外墙的时代特征、结构特征、构造特征和残缺程度进行勘查，并生成现场勘查报告；
拍摄备份模块，与中央控制模块连接，用于通过高清摄像设备对古建筑外墙的外部进行拍摄取证，保留古建筑外墙修复前的原貌，为后续的外墙修复提供依据；
中央控制模块，与现场勘查模块、拍摄备份模块、修复设备安装模块、外墙污垢成分分析模块、墙面预处理模块、墙面清理模块、墙体固化模块、外墙修复模块、修复设备拆除模块、检测验收模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过中央处理器控制所述古建筑外墙修复系统各个模块的正常运行；
修复设备安装模块，与中央控制模块连接，用于通过安装设备在古建筑外墙周围搭建脚手架，并对外墙中破损严重或支撑结构损坏的部位安装支护；在古建筑外墙图像拍摄保留后，在古建筑外墙的外部搭设脚手架，脚手架横向每十米处与墙面之间连接一根钢管，纵向每四米与墙面之间连接一根钢管；
钢管的一端与搭建的脚手架用卡环螺栓连接，钢管的另一端通过混凝土固定在外墙上开设的孔洞内；
外墙污垢成分分析模块，与中央控制模块连接，用于通过成分分析程序对外墙的风化程度和外墙中污垢的成分进行分析，并生成成分分析报告；
墙面预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过墙面预处理工具根据古建筑外墙成分分析报告确定墙面的清洗方式；当污垢主要成分为可溶物质时，采用普通高压清洗方式，当污垢主要成分为不可溶物质时，采用化学清洗；外墙一次清洗后，采用自然风干或机械加速风干的方式对外墙进行充分一次干燥，依据外墙表面污垢残留情况，可选择进行二次清洗和二次干燥；
墙面清理模块，与中央控制模块连接，用于通过墙面清理工具对墙体损毁严重部位的砖缝进行切除，对墙体发生裂缝的部位凿除残留的灰浆并清除掉缝隙之间的杂质和墙体表面的灰尘；
墙体固化模块，与中央控制模块连接，用于通过喷刷增强剂的方式将发生风化的外墙材料进行固化处理；
外墙修复模块，与中央控制模块连接，用于通过修复设备对古建筑外墙的破损部位和裂缝进行分类修复；对古建筑中破损较轻微的外墙，以修复的方式根据外墙面不同部位的质感和色彩，采用高强度砂浆修补墙体裂缝，采用辅料配制外墙修复料；对于明显损伤且破损深度大于20mm的墙面，将风化的灰浆或砖体剥离，采用替换的方式进行修复；对于墙体裂缝利用馒刀把水泥砂浆填充到裂缝中并充分压实，并用树脂水泥砂浆填补，最后利用高分子材料渗透性树脂对裂缝表面进行修复强化；
修复设备拆除模块，与中央控制模块连接，用于通过拆除装置对墙体周围的脚手架及支护进行拆除；
检测验收模块，与中央控制模块连接，用于通过检测验收设备对完成修复的古建筑外墙进行检测验收，并生成检测验收报告；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告；
显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示古建筑外墙的现场勘查报告、古建筑外墙的外部图像、成分分析报告及检测验收报告的实时数据。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如权利要求1～7任意一项所述的古建筑外墙修复方法。
10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1～7任意一项所述的古建筑外墙修复方法。
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