CN112801969A - 基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法 - Google Patents

基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法 Download PDF

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CN112801969A CN202110091791.3A CN202110091791A CN112801969A CN 112801969 A CN112801969 A CN 112801969A CN 202110091791 A CN202110091791 A CN 202110091791A CN 112801969 A CN112801969 A CN 112801969A
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Abstract

本发明公开一种基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，包括路面区域划分、区域平整度检测、区域路面图像采集、路面图像分析、平整度质量系数统计、缝隙面积质量系数统计、路面裂缝影响系数统计、路面砖块空鼓检测、路面砖块空鼓影响系数统计和路面砖块空鼓影响系数统计几个步骤，通过对各子区域人行道路路面进行平整度检测、各子区域单位砖块缝隙面积、人行道路路面裂缝总面积和人行道路路面上空鼓砖块数量检测，进而以此统计人行道路路面对应的综合质量系数，克服了目前对铺砖人行道路路面质量监理方式存在的监理指标过于单一，不够全面，难以全面反映人行道路路面质量状况的不足。

Description

基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析 处理方法
技术领域
本发明属于市政路面质量监理技术领域，具体涉及基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法。
背景技术
市政道路是城市基础设施建设的重要内容。随着城乡建设的持续深入,我国市政道路施工项目逐渐增加,而市政道路路面质量则越来越受到政府、社会、媒体和公众的关注。特别是人行道路路面，伴随着城市人口的日益增多，居民对出行质量的要求也在逐渐提高，人行道路路面施工质量的好坏对行人的生产生活质量都具有决定性的影响，因此需要加强对人行道路路面质量的监理。
对于铺砖的人行道路路面，目前的质量监理方式大多是通过监理人人工检测或是通过仪器检测人行道路路面的裂缝及路面的平整度，没有考虑到人行道路路面上砖块与砖块之间的铺设缝隙及砖块空鼓对人行道路路面质量的影响，当人行道路路面上砖块与砖块之间的铺设缝隙过大时，缝隙会囤积大量的雨水，行人在路面行走时，很容易被缝隙中的雨水溅湿；当人行道路路面存在空鼓砖块时，行人在路面行走时，很容易踩到空鼓砖块，进而发生危险，这些都会对行人的正常出行带来不便。综上可见，目前对铺砖人行道路路面质量监理方式的监理指标过于单一，不够全面，其监理的结果难以全面反映人行道路路面的质量状况。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提出一种基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，来有效弥补目前对铺砖人行道路路面质量监理方式存在的监理指标过于单一，不够全面，难以全面反映人行道路路面质量状况的不足。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，该方法在具体实施过程中需要用到一种基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理系统，该系统包括路面区域划分模块、区域平整度检测模块、区域路面图像采集模块、路面图像分析模块、数据库、路面砖块空鼓检测模块、建模分析模块、管理云平台和显示终端；
所述路面区域划分模块分别与区域平整度检测模块和区域路面图像采集模块连接，区域路面图像采集模块与路面图像分析模块连接，区域平整度检测模块、路面图像分析模块和路面砖块空鼓检测模块均与建模分析模块连接，建模分析模块与管理云平台连接，管理云平台与显示终端连接；
所述路面区域划分模块用于将市政铺砖的人行道路路面根据设定的划分方式划分为若干子区域，并对划分的各子区域按照预设的顺序进行编号，分别标记为1,2...i...n；
所述区域平整度检测模块包括路面平整度测定仪，用于对各子区域的人行道路路面平整度进行检测，得到各子区域人行道路路面的平整度，构成区域平整度集合D(d1,d2,...,di,...,dn)，di表示为第i个子区域人行道路路面的平整度，区域平整度检测模块将区域平整度集合发送至建模分析模块；
所述区域路面图像采集模块包括摄像头，用于对各子区域人行道路路面进行图像采集，得到各子区域的人行道路路面图像，并发送至路面图像分析模块；
所述路面图像分析模块接收区域路面图像采集模块发送的各子区域人行道路路面图像，并对接收的各子区域人行道路路面图像进行高清滤波和去除噪声处理，得到处理后的各子区域人行道路路面图像，以此将处理后的各子区域人行道路路面图像进行单个砖块轮廓提取，进而统计提取的单个砖块轮廓的数量，即为各子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，构成区域砖块铺设数量集合K(k1,k2,...,ki,...,kn)，ki表示为第i个子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，并根据提取的单个砖块轮廓，获取单个砖块的面积，由此根据区域砖块铺设数量集合和单个砖块的面积统计各子区域人行道路路面砖块铺设面积，与此同时将各子区域人行道路路面图像进行灰度化处理，进而按照边缘检测技术提取路面的轮廓，其提取的路面轮廓将人行道路路面区域与背景区域进行区分，由此通过提取的各子区域人行道路路面轮廓获取各子区域人行道路路面面积，构成区域人行道路路面面积集合S路面(s路面1,s路面2,...,s路面i,...,s路面n)，s路面i表示为第i个子区域人行道路的路面面积，从而根据各子区域人行道路路面砖块铺设面积和区域人行道路路面面积集合统计各子区域的人行道路路面砖块缝隙面积，路面图像分析模块根据各子区域的人行道路路面砖块缝隙面积和区域砖块铺设数量集合计算各子区域单位砖块缝隙面积，并发送至建模分析模块；
同时，路面图像分析模块还将处理后的各子区域人行道路路面图像与数据库中正常人行道路路面图像进行对比，查看是否存在裂缝，若存在裂缝，则统计存在裂缝的子区域编号，可记为1,2...j...m，该子区域记为裂缝子区域，并统计各裂缝子区域人行道路路面上存在的裂缝个数，并对统计的各裂缝子区域人行道路路面上的各个裂缝进行编号，分别标记为A,B...I...N,同时在各裂缝子区域人行道路路面图像上定位各裂缝对应的裂缝区域，进而获取各裂缝对应裂缝区域的轮廓，由此得到各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积，构成裂缝子区域裂缝面积集合Fj(fjA,fjB,...,fjI,...,fjN),fjI表示为第j个裂缝子区域人行道路路面上第I个裂缝的面积，路面图像分析模块将裂缝子区域裂缝面积集合发送至建模分析模块；
所述路面砖块空鼓检测模块用于采用砖块空鼓检测装置检测人行道路路面上空鼓砖块的数量，同时获取空鼓砖块所处地理位置，以此将统计的人行道路路面上空鼓砖块数量发送至建模分析模块，将获取的空鼓砖块所处地理位置发送至显示终端；
所示数据库用于存储正常人行道路路面图像，存储相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，存储单位砖块标准缝隙面积，存储各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数，并存储各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数；
所述建模分析模块接收区域平整度检测模块发送的区域平整度集合，并按照子区域的编号顺序，从编号为1的子区域开始，将编号为1的子区域的人行道路路面平整度减去下一个编号的人行道路路面平整度得到相邻两个子区域人行道路路面平整度差值，构成相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合ΔD[Δd1,Δd2,...,Δdi,...,Δd(n-1)]，Δdi表示为第i个子区域人行道路路面平整度与第i+1个子区域人行道路路面平整度的差值，进而提取数据库中相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，由此根据相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合和相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值统计人行道路路面平整度质量系数，并发送至管理云平台；
所述建模分析模块接收路面图像分析模块发送的各子区域单位砖块缝隙面积，并提取数据库中单位砖块标准缝隙面积，进而统计人行道路路面缝隙面积质量系数，且发送至管理云平台；
所述建模分析模块还接收路面图像分析模块发送的裂缝子区域裂缝面积集合，进而统计人行道路路面裂缝总面积，并提取数据库中各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数，从而将人行道路路面裂缝总面积与各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数进行对比，得到该人行道路路面裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数，并发送至管理云平台；
同时，建模分析模块还接收路面砖块空鼓检测模块发送的人行道路路面上空鼓砖块数量，进而将接收的人行道路路面上空鼓砖块数量与数据库中各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数进行对比，筛选该人行道路路面上空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数，并发送至管理云平台；
所述管理云平台接收建模分析模块发送的人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数和路面砖块空鼓影响系数统计人行道路路面对应的综合质量系数，并发送至显示终端；
所述显示终端用于分别接收管理云平台发送的人行道路路面对应的综合质量系数和路面砖块空鼓检测模块发送的空鼓砖块所处地理位置，并显示；
采用该市政路面建造工程监理质量验收分析处理系统进行市政路面建造工程监理质量验收分析处理时，包括以下步骤；
S1.路面区域划分：将市政铺砖的人行道路路面根据设定的划分方式划分为若干子区域；
S2.区域平整度检测：采用路面平整度测定仪对各子区域的人行道路路面平整度进行检测，得到各子区域人行道路路面的平整度；
S3.区域路面图像采集：采用摄像头对各子区域人行道路路面进行图像采集，得到各子区域的人行道路路面图像；
S4.路面图像分析：从各子区域的人行道路路面图像中提取各子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，并统计各子区域人行道路路面砖块铺设面积和各子区域人行道路路面面积，进而分析各子区域单位砖块缝隙面积，同时将各子区域人行道路路面图像与正常人行道路路面图像进行对比，分析是否存在裂缝，进而各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积；
S5.平整度质量系数统计：将各子区域人行道路路面的平整度进行相邻两个子区域人行道路路面平整度的差值计算，构成相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合，并根据数据库中相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，统计人行道路路面平整度质量系数；
S6.缝隙面积质量系数统计：根据各子区域单位砖块缝隙面积和数据库中单位砖块标准缝隙面积统计人行道路路面缝隙面积质量系数；
S7.路面裂缝影响系数统计：根据各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积统计人行道路路面裂缝总面积，并将人行道路路面裂缝总面积与各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数进行对比，得到该人行道路路面裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数；
S8.路面砖块空鼓检测：采用砖块空鼓检测装置检测人行道路路面上空鼓砖块的数量，同时获取空鼓砖块所处地理位置；
S9.路面砖块空鼓影响系数统计：将人行道路路面上空鼓砖块数量与数据库中各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数进行对比，筛选该人行道路路面上空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数；
S10.综合质量系数统计：根据人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数和路面砖块空鼓影响系数统计人行道路路面对应的综合质量系数。
较优化地，所述设定的划分方式为按照预设的长度划分间隔，将人行道路路面的两侧长度进行均匀等分，每段人行道路路面长度与人行道路路面宽度围成的区域即为单个子区域。
较优化地，所述各子区域人行道路路面砖块铺设面积的计算公式为s砖块i＝ki*s′，s砖块i表示为第i个子区域人行道路路面砖块铺设面积，s′表示为单个砖块的面积。
较优化地，所述各子区域的人行道路路面砖块缝隙面积的计算公式为s缝隙i＝s路面i-s砖块i，s缝隙i表示为第i个子区域的人行道路路面砖块缝隙面积，所述各子区域单位砖块缝隙面积的计算公式为
Figure BDA0002912862470000071
s″i表示为第i个子区域单位砖块缝隙面积。
较优化地，所述人行道路路面平整度质量系数的计算公式为
Figure BDA0002912862470000072
Δd0表示为相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值。
较优化地，所述人行道路路面缝隙面积质量系数的计算公式为
Figure BDA0002912862470000073
s′0′表示为单位砖块标准缝隙面积。
较优化地，所述人行道路路面对应的综合质量系数的计算公式为
Figure BDA0002912862470000074
表示为人行道路路面对应的综合质量系数，η、σ、δ、λ分别表示为人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数、路面砖块空鼓影响系数。
较优化地，所述砖块空鼓检测装置由若干砖块空鼓检测单元组成，其中相邻砖块空鼓检测单元之间通过连接杆相连，所述砖块空鼓检测单元包括检测轮、固定支架、方形板、弹簧、水平板和传感器组，检测轮与固定支架转动连接，固定支架与方形板固定连接，水平板的中间位置设有凹槽，且通过凹槽套在固定支架上，并与固定支架滑动连接，弹簧缠绕在固定支架外表面，且弹簧的一端与水平板的下端接触，另一端与方形板固定连接，传感器组固定在水平板上，且与弹簧的与水平板接触的一端连接。
较优化地，所述传感器组包括弹力测试仪、GPS定位仪和计数器，其中弹力测试仪用于检测弹簧的弹力变化，GPS定位仪是用于定位出现弹簧弹力变化的位置，计数器是用于计数弹簧弹力变化的数量。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过对铺砖的人行道路路面进行区域划分，并对各子区域人行道路路面进行平整度检测、各子区域单位砖块缝隙面积、人行道路路面裂缝总面积和人行道路路面上空鼓砖块数量检测，得到人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数和路面砖块空鼓影响系数，进而以此统计人行道路路面对应的综合质量系数，实现了对铺砖人行道路路面的质量监理，克服了目前对铺砖人行道路路面质量监理方式存在的监理指标过于单一，不够全面，难以全面反映人行道路路面质量状况的不足，提高了监理结果的准确度，满足了铺砖人行道路路面质量监理的综合可靠性需求。
(2)本发明在利用砖块空鼓检测装置检测人行道路路面上空鼓砖块数量时，同时获取了空鼓砖块所处地理位置，便于相关路面维护人员根据空鼓砖块所处地理位置快速寻找到空鼓砖块，进而及时进行处理，避免盲目寻找造成的处理延迟，影响人行道路路面恢复正常的时间。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法实施步骤流程图；
图2为本发明的系统模块连接示意图；
图3为本发明的砖块空鼓检测装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1所示，本发明提出一种基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，包括以下步骤：
S1.路面区域划分：将市政铺砖的人行道路路面根据设定的划分方式划分为若干子区域；
S2.区域平整度检测：采用路面平整度测定仪对各子区域的人行道路路面平整度进行检测，得到各子区域人行道路路面的平整度；
S3.区域路面图像采集：采用摄像头对各子区域人行道路路面进行图像采集，得到各子区域的人行道路路面图像；
S4.路面图像分析：从各子区域的人行道路路面图像中提取各子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，并统计各子区域人行道路路面砖块铺设面积和各子区域人行道路路面面积，进而分析各子区域单位砖块缝隙面积，同时将各子区域人行道路路面图像与正常人行道路路面图像进行对比，分析是否存在裂缝，进而各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积；
S5.平整度质量系数统计：将各子区域人行道路路面的平整度进行相邻两个子区域人行道路路面平整度的差值计算，构成相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合，并根据数据库中相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，统计人行道路路面平整度质量系数；
S6.缝隙面积质量系数统计：根据各子区域单位砖块缝隙面积和数据库中单位砖块标准缝隙面积统计人行道路路面缝隙面积质量系数；
S7.路面裂缝影响系数统计：根据各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积统计人行道路路面裂缝总面积，并将人行道路路面裂缝总面积与各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数进行对比，得到该人行道路路面裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数；
S8.路面砖块空鼓检测：采用砖块空鼓检测装置检测人行道路路面上空鼓砖块的数量，同时获取空鼓砖块所处地理位置；
S9.路面砖块空鼓影响系数统计：将人行道路路面上空鼓砖块数量与数据库中各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数进行对比，筛选该人行道路路面上空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数；
S10.综合质量系数统计：根据人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数和路面砖块空鼓影响系数统计人行道路路面对应的综合质量系数。
参照图2所示，本发明提出的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法在具体实施过程中需要用到一种基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理系统，该系统包括路面区域划分模块、区域平整度检测模块、区域路面图像采集模块、路面图像分析模块、数据库、路面砖块空鼓检测模块、建模分析模块、管理云平台和显示终端，路面区域划分模块分别与区域平整度检测模块和区域路面图像采集模块连接，区域路面图像采集模块与路面图像分析模块连接，区域平整度检测模块、路面图像分析模块和路面砖块空鼓检测模块均与建模分析模块连接，建模分析模块与管理云平台连接，管理云平台与显示终端连接；
参照图3所示，路面区域划分模块用于将市政铺砖的人行道路路面根据设定的划分方式划分为若干子区域，其设定的划分方式为按照预设的长度划分间隔，将人行道路路面的两侧长度进行均匀等分，每段人行道路路面长度与人行道路路面宽度围成的区域即为单个子区域，并对划分的各子区域按照预设的顺序进行编号，分别标记为1,2...i...n。
区域平整度检测模块包括路面平整度测定仪，用于对各子区域的人行道路路面平整度进行检测，得到各子区域人行道路路面的平整度，构成区域平整度集合D(d1,d2,...,di,...,dn)，di表示为第i个子区域人行道路路面的平整度，区域平整度检测模块将区域平整度集合发送至建模分析模块。
区域路面图像采集模块包括摄像头，用于对各子区域人行道路路面进行图像采集，得到各子区域的人行道路路面图像，并发送至路面图像分析模块。
本实施例采集的各子区域人行道路路面图像为后面进行砖块缝隙面积统计及裂缝面积统计奠定基础。
路面图像分析模块接收区域路面图像采集模块发送的各子区域人行道路路面图像，并对接收的各子区域人行道路路面图像进行高清滤波和去除噪声处理，得到处理后的各子区域人行道路路面图像，以此将处理后的各子区域人行道路路面图像进行单个砖块轮廓提取，进而统计提取的单个砖块轮廓的数量，即为各子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，构成区域砖块铺设数量集合K(k1,k2,...,ki,...,kn)，ki表示为第i个子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，并根据提取的单个砖块轮廓，获取单个砖块的面积，由此根据区域砖块铺设数量集合和单个砖块的面积统计各子区域人行道路路面砖块铺设面积s砖块i＝ki*s′，s砖块i表示为第i个子区域人行道路路面砖块铺设面积，s′表示为单个砖块的面积，与此同时将各子区域人行道路路面图像进行灰度化处理，进而按照边缘检测技术提取路面的轮廓，其提取的路面轮廓将人行道路路面区域与背景区域进行区分，由此通过提取的各子区域人行道路路面轮廓获取各子区域人行道路路面面积，构成区域人行道路路面面积集合S路面(s路面1,s路面2,...,s路面i,...,s路面n)，s路面i表示为第i个子区域人行道路的路面面积，从而根据各子区域人行道路路面砖块铺设面积和区域人行道路路面面积集合统计各子区域的人行道路路面砖块缝隙面积s缝隙i＝s路面i-s砖块i，s缝隙i表示为第i个子区域的人行道路路面砖块缝隙面积，路面图像分析模块根据各子区域的人行道路路面砖块缝隙面积和区域砖块铺设数量集合计算各子区域单位砖块缝隙面积
Figure BDA0002912862470000121
s″i表示为第i个子区域单位砖块缝隙面积，并发送至建模分析模块。
本实施例通过统计各子区域单位砖块缝隙面积用于计算人行道路路面缝隙面积质量系数，而不是以各子区域人行道路路面砖块缝隙面积进行计算，是为了避免当各子区域砖块的数量不一致时，其得到的某子区域人行道路路面砖块缝隙面积大，可能是由于该子区域砖块数量多，不代表单个砖块之间的缝隙面积大，影响人行道路路面缝隙面积质量系数结果的准确度。
同时，路面图像分析模块还将处理后的各子区域人行道路路面图像与数据库中正常人行道路路面图像进行对比，查看是否存在裂缝，若存在裂缝，则统计存在裂缝的子区域编号，可记为1,2...j...m，该子区域记为裂缝子区域，并统计各裂缝子区域人行道路路面上存在的裂缝个数，并对统计的各裂缝子区域人行道路路面上的各个裂缝进行编号，分别标记为A,B...I...N,同时在各裂缝子区域人行道路路面图像上定位各裂缝对应的裂缝区域，进而获取各裂缝对应裂缝区域的轮廓，由此得到各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积，构成裂缝子区域裂缝面积集合Fj(fjA,fjB,...,fjI,...,fjN),fjI表示为第j个裂缝子区域人行道路路面上第I个裂缝的面积，路面图像分析模块将裂缝子区域裂缝面积集合发送至建模分析模块。
参照图3所示，路面砖块空鼓检测模块用于采用砖块空鼓检测装置检测人行道路路面上空鼓砖块的数量，同时获取空鼓砖块所处地理位置，其中砖块空鼓检测装置由若干砖块空鼓检测单元组成，相邻砖块空鼓检测单元之间通过连接杆7相连，砖块空鼓检测单元的数量是根据人行道路路面的宽度上铺设的砖块排数决定的，铺设的砖块排数的数量即为砖块空鼓检测单元的数量，砖块空鼓检测单元包括检测轮1、固定支架2、方形板3、弹簧4、水平板5和传感器组6，检测轮1与固定支架2转动连接，固定支架2与方形板3固定连接，水平板5的中间位置设有凹槽，且通过凹槽套在固定支架2上，并与固定支架2滑动连接，弹簧4缠绕在固定支架2外表面，且弹簧4的一端与水平板5的下端接触，另一端与方形板3固定连接，传感器组6固定在水平板5上，且与弹簧4的与水平板5接触的一端连接，其中传感器组6包括弹力测试仪、GPS定位仪和计数器，其中弹力测试仪用于检测弹簧的弹力变化，GPS定位仪是用于定位出现弹簧弹力变化的位置，计数器是用于计数弹簧弹力变化的数量，砖块空鼓检测装置从人行道路路面的起点开始行进，各砖块空鼓检测单元分别对应一排铺设砖块，且同时进行检测，这样做的目的是提高检测效率，各砖块空鼓检测单元上的检测轮1在该排铺设砖块上的砖块上行驶时，当某砖块是空鼓砖块时，检测轮1当行驶在空鼓砖块时，该空鼓砖块受到检测轮1的压力会下沉，进而会带动检测轮1下沉，检测轮1下沉会带动固定支架2下沉，固定支架2下沉会带动方形板3下沉，方形板3下沉会带动与方形板3连接的弹簧4拉伸，弹簧4拉伸必然会使弹簧4的与传感器组6连接的一端感受到拉伸力，使得传感器组6中的弹力测试仪感应到弹力变化，此时计数器进行计数，GPS定位仪进行弹力变化位置定位，并保存。以此当各砖块空鼓检测单元行驶到人行道路路面终点时，各砖块空鼓检测单元上计数器显示的计数值，即为该排铺设砖块的空鼓砖块数量，GPS定位仪上保存的各弹力变化位置即为各空鼓砖块所处地理位置，将各砖块空鼓检测单元上计数器显示的计数值进行累加，即为人行道路路面上空鼓砖块数量，从而将统计的人行道路路面上空鼓砖块数量发送至建模分析模块，将获取的空鼓砖块所处地理位置发送至显示终端。
本实施例在利用砖块空鼓检测装置检测人行道路路面上空鼓砖块数量时，同时获取了空鼓砖块所处地理位置，便于相关路面维护人员根据空鼓砖块所处地理位置快速寻找到空鼓砖块，进而及时进行处理，避免盲目寻找造成的处理延迟，影响人行道路路面恢复正常的时间。
数据库用于存储正常人行道路路面图像，其中正常人行道路路面图像是指不存在裂缝的人行道路路面图像，存储相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，存储单位砖块标准缝隙面积，存储各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数，并存储各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数。
建模分析模块接收区域平整度检测模块发送的区域平整度集合，并按照子区域的编号顺序，从编号为1的子区域开始，将编号为1的子区域的人行道路路面平整度减去下一个编号的人行道路路面平整度得到相邻两个子区域人行道路路面平整度差值，构成相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合ΔD[Δd1,Δd2,...,Δdi,...,Δd(n-1)]，Δdi表示为第i个子区域人行道路路面平整度与第i+1个子区域人行道路路面平整度的差值，进而提取数据库中相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，由此根据相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合和相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值统计人行道路路面平整度质量系数
Figure BDA0002912862470000141
Δd0表示为相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，并发送至管理云平台。
建模分析模块接收路面图像分析模块发送的各子区域单位砖块缝隙面积，并提取数据库中单位砖块标准缝隙面积，进而统计人行道路路面缝隙面积质量系数
Figure BDA0002912862470000151
s′0′表示为单位砖块标准缝隙面积，且发送至管理云平台。
建模分析模块还接收路面图像分析模块发送的裂缝子区域裂缝面积集合，进而统计人行道路路面裂缝总面积
Figure BDA0002912862470000152
Gj表示为第j个裂缝子区域人行道路路面裂缝总面积，并提取数据库中各裂缝总面积对应的裂缝影响系数，从而将人行道路路面裂缝总面积与各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数进行对比，得到该人行道路路面裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数，并发送至管理云平台。
同时，建模分析模块还接收路面砖块空鼓检测模块发送的人行道路路面上空鼓砖块数量，进而将接收的人行道路路面上空鼓砖块数量与数据库中各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数进行对比，筛选该人行道路路面上空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数，并发送至管理云平台。
管理云平台接收建模分析模块发送的人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数和路面砖块空鼓影响系数统计人行道路路面对应的综合质量系数
Figure BDA0002912862470000153
表示为人行道路路面对应的综合质量系数，η、σ、δ、λ分别表示为人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数、路面砖块空鼓影响系数，并发送至显示终端。
本实施例统计的人行道路路面对应的综合质量系数融合了铺砖人行道路路面的平整度、缝隙面积、裂缝和空鼓砖块对人行道路路面质量的影响，综合质量系数越大，表明人行道路路面质量越好，其监理指标全面，克服了目前对铺砖人行道路路面质量监理方式存在的监理指标过于单一，不够全面，难以全面反映人行道路路面质量状况的不足，提高了监理结果的准确度，满足了铺砖人行道路路面质量监理的综合可靠性需求。
显示终端用于分别接收管理云平台发送的人行道路路面对应的综合质量系数和路面砖块空鼓检测模块发送的空鼓砖块所处地理位置，并显示，为监理人员根据显示的综合质量系数判断该人行道路路面是否验收合格提供可靠的参考依据。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：该方法在具体实施过程中需要用到一种基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理系统，该系统包括路面区域划分模块、区域平整度检测模块、区域路面图像采集模块、路面图像分析模块、数据库、路面砖块空鼓检测模块、建模分析模块、管理云平台和显示终端；
所述路面区域划分模块分别与区域平整度检测模块和区域路面图像采集模块连接，区域路面图像采集模块与路面图像分析模块连接，区域平整度检测模块、路面图像分析模块和路面砖块空鼓检测模块均与建模分析模块连接，建模分析模块与管理云平台连接，管理云平台与显示终端连接；
所述路面区域划分模块用于将市政铺砖的人行道路路面根据设定的划分方式划分为若干子区域，并对划分的各子区域按照预设的顺序进行编号，分别标记为1,2...i...n；
所述区域平整度检测模块包括路面平整度测定仪，用于对各子区域的人行道路路面平整度进行检测，得到各子区域人行道路路面的平整度，构成区域平整度集合D(d1,d2,...,di,...,dn)，di表示为第i个子区域人行道路路面的平整度，区域平整度检测模块将区域平整度集合发送至建模分析模块；
所述区域路面图像采集模块包括摄像头，用于对各子区域人行道路路面进行图像采集，得到各子区域的人行道路路面图像，并发送至路面图像分析模块；
所述路面图像分析模块接收区域路面图像采集模块发送的各子区域人行道路路面图像，并对接收的各子区域人行道路路面图像进行高清滤波和去除噪声处理，得到处理后的各子区域人行道路路面图像，以此将处理后的各子区域人行道路路面图像进行单个砖块轮廓提取，进而统计提取的单个砖块轮廓的数量，即为各子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，构成区域砖块铺设数量集合K(k1,k2,...,ki,...,kn)，ki表示为第i个子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，并根据提取的单个砖块轮廓，获取单个砖块的面积，由此根据区域砖块铺设数量集合和单个砖块的面积统计各子区域人行道路路面砖块铺设面积，与此同时将各子区域人行道路路面图像进行灰度化处理，进而按照边缘检测技术提取路面的轮廓，其提取的路面轮廓将人行道路路面区域与背景区域进行区分，由此通过提取的各子区域人行道路路面轮廓获取各子区域人行道路路面面积，构成区域人行道路路面面积集合S路面(s路面1,s路面2,...,s路面i,...,s路面n)，s路面i表示为第i个子区域人行道路的路面面积，从而根据各子区域人行道路路面砖块铺设面积和区域人行道路路面面积集合统计各子区域的人行道路路面砖块缝隙面积，路面图像分析模块根据各子区域的人行道路路面砖块缝隙面积和区域砖块铺设数量集合计算各子区域单位砖块缝隙面积，并发送至建模分析模块；
同时，路面图像分析模块还将处理后的各子区域人行道路路面图像与数据库中正常人行道路路面图像进行对比，查看是否存在裂缝，若存在裂缝，则统计存在裂缝的子区域编号，可记为1,2...j...m，该子区域记为裂缝子区域，并统计各裂缝子区域人行道路路面上存在的裂缝个数，并对统计的各裂缝子区域人行道路路面上的各个裂缝进行编号，分别标记为A,B...I...N,同时在各裂缝子区域人行道路路面图像上定位各裂缝对应的裂缝区域，进而获取各裂缝对应裂缝区域的轮廓，由此得到各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积，构成裂缝子区域裂缝面积集合Fj(fjA,fjB,...,fjI,...,fjN),fjI表示为第j个裂缝子区域人行道路路面上第I个裂缝的面积，路面图像分析模块将裂缝子区域裂缝面积集合发送至建模分析模块；
所述路面砖块空鼓检测模块用于采用砖块空鼓检测装置检测人行道路路面上空鼓砖块的数量，同时获取空鼓砖块所处地理位置，以此将统计的人行道路路面上空鼓砖块数量发送至建模分析模块，将获取的空鼓砖块所处地理位置发送至显示终端；
所示数据库用于存储正常人行道路路面图像，存储相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，存储单位砖块标准缝隙面积，存储各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数，并存储各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数；
所述建模分析模块接收区域平整度检测模块发送的区域平整度集合，并按照子区域的编号顺序，从编号为1的子区域开始，将编号为1的子区域的人行道路路面平整度减去下一个编号的人行道路路面平整度得到相邻两个子区域人行道路路面平整度差值，构成相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合ΔD[Δd1,Δd2,...,Δdi,...,Δd(n-1)]，Δdi表示为第i个子区域人行道路路面平整度与第i+1个子区域人行道路路面平整度的差值，进而提取数据库中相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，由此根据相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合和相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值统计人行道路路面平整度质量系数，并发送至管理云平台；
所述建模分析模块接收路面图像分析模块发送的各子区域单位砖块缝隙面积，并提取数据库中单位砖块标准缝隙面积，进而统计人行道路路面缝隙面积质量系数，且发送至管理云平台；
所述建模分析模块还接收路面图像分析模块发送的裂缝子区域裂缝面积集合，进而统计人行道路路面裂缝总面积，并提取数据库中各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数，从而将人行道路路面裂缝总面积与各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数进行对比，得到该人行道路路面裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数，并发送至管理云平台；
同时，建模分析模块还接收路面砖块空鼓检测模块发送的人行道路路面上空鼓砖块数量，进而将接收的人行道路路面上空鼓砖块数量与数据库中各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数进行对比，筛选该人行道路路面上空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数，并发送至管理云平台；
所述管理云平台接收建模分析模块发送的人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数和路面砖块空鼓影响系数统计人行道路路面对应的综合质量系数，并发送至显示终端；
所述显示终端用于分别接收管理云平台发送的人行道路路面对应的综合质量系数和路面砖块空鼓检测模块发送的空鼓砖块所处地理位置，并显示；
采用该市政路面建造工程监理质量验收分析处理系统进行市政路面建造工程监理质量验收分析处理时，包括以下步骤；
S1.路面区域划分：将市政铺砖的人行道路路面根据设定的划分方式划分为若干子区域；
S2.区域平整度检测：采用路面平整度测定仪对各子区域的人行道路路面平整度进行检测，得到各子区域人行道路路面的平整度；
S3.区域路面图像采集：采用摄像头对各子区域人行道路路面进行图像采集，得到各子区域的人行道路路面图像；
S4.路面图像分析：从各子区域的人行道路路面图像中提取各子区域人行道路路面上砖块的铺设数量，并统计各子区域人行道路路面砖块铺设面积和各子区域人行道路路面面积，进而分析各子区域单位砖块缝隙面积，同时将各子区域人行道路路面图像与正常人行道路路面图像进行对比，分析是否存在裂缝，进而各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积；
S5.平整度质量系数统计：将各子区域人行道路路面的平整度进行相邻两个子区域人行道路路面平整度的差值计算，构成相邻两个子区域人行道路路面平整度差值集合，并根据数据库中相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值，统计人行道路路面平整度质量系数；
S6.缝隙面积质量系数统计：根据各子区域单位砖块缝隙面积和数据库中单位砖块标准缝隙面积统计人行道路路面缝隙面积质量系数；
S7.路面裂缝影响系数统计：根据各裂缝子区域人行道路路面上各裂缝的面积统计人行道路路面裂缝总面积，并将人行道路路面裂缝总面积与各裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数进行对比，得到该人行道路路面裂缝总面积对应的路面裂缝影响系数；
S8.路面砖块空鼓检测：采用砖块空鼓检测装置检测人行道路路面上空鼓砖块的数量，同时获取空鼓砖块所处地理位置；
S9.路面砖块空鼓影响系数统计：将人行道路路面上空鼓砖块数量与数据库中各空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数进行对比，筛选该人行道路路面上空鼓砖块数量对应的路面砖块空鼓影响系数；
S10.综合质量系数统计：根据人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数和路面砖块空鼓影响系数统计人行道路路面对应的综合质量系数。
2.根据权利要求1所述的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：所述设定的划分方式为按照预设的长度划分间隔，将人行道路路面的两侧长度进行均匀等分，每段人行道路路面长度与人行道路路面宽度围成的区域即为单个子区域。
3.根据权利要求1所述的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：所述各子区域人行道路路面砖块铺设面积的计算公式为s砖块i＝ki*s′，s砖块i表示为第i个子区域人行道路路面砖块铺设面积，s′表示为单个砖块的面积。
4.根据权利要求1所述的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：所述各子区域的人行道路路面砖块缝隙面积的计算公式为s缝隙i＝s路面i-s砖块i，s缝隙i表示为第i个子区域的人行道路路面砖块缝隙面积，所述各子区域单位砖块缝隙面积的计算公式为
Figure FDA0002912862460000061
s″i表示为第i个子区域单位砖块缝隙面积。
5.根据权利要求1所述的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：所述人行道路路面平整度质量系数的计算公式为
Figure FDA0002912862460000062
Δd0表示为相邻两个子区域人行道路路面标准平整度差值。
6.根据权利要求1所述的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：所述人行道路路面缝隙面积质量系数的计算公式为
Figure FDA0002912862460000063
s″0表示为单位砖块标准缝隙面积。
7.根据权利要求1所述的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：所述人行道路路面对应的综合质量系数的计算公式为
Figure FDA0002912862460000071
Figure FDA0002912862460000072
表示为人行道路路面对应的综合质量系数，η、σ、δ、λ分别表示为人行道路路面平整度质量系数、人行道路路面缝隙面积质量系数、路面裂缝影响系数、路面砖块空鼓影响系数。
8.根据权利要求1所述的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：所述砖块空鼓检测装置由若干砖块空鼓检测单元组成，其中相邻砖块空鼓检测单元之间通过连接杆相连，所述砖块空鼓检测单元包括检测轮、固定支架、方形板、弹簧、水平板和传感器组，检测轮与固定支架转动连接，固定支架与方形板固定连接，水平板的中间位置设有凹槽，且通过凹槽套在固定支架上，并与固定支架滑动连接，弹簧缠绕在固定支架外表面，且弹簧的一端与水平板的下端接触，另一端与方形板固定连接，传感器组固定在水平板上，且与弹簧的与水平板接触的一端连接。
9.根据权利要求8所述的基于大数据和云计算的市政路面建造工程监理质量验收分析处理方法，其特征在于：所述传感器组包括弹力测试仪、GPS定位仪和计数器，其中弹力测试仪用于检测弹簧的弹力变化，GPS定位仪是用于定位出现弹簧弹力变化的位置，计数器是用于计数弹簧弹力变化的数量。
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