CN113724414B - 一种智能巡检方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能巡检方法及系统，通过对巡检区域内区域信息及巡检目标，通信方式及设备的识别，确定巡检方案，构建组网策略，确定数据传输方式；通过对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整，由此实现能够针对各个项目的特点个性化的制定巡检方案，数据传输策略，并结合实际的项目进程等进行自适应调整，由此不仅提高了项目的个性化需求，也保证了数据传输的可靠性，大大降低了人力成本，提高了巡检的智能化。

Description

一种智能巡检方法及系统

技术领域

本发明涉及一种智能巡检方法及系统。

背景技术

在工程项目中，特别是建筑工程项目中，经常会用到移动巡检仪针对项目中的各个内容进行巡检，如对墙柱钢筋、模板安装、梁板钢筋、混凝土结构、砌筑工程、墙面抹灰等进行巡检，而由于每个项目的大小差异，所处地理环境不同，周围的通信环境差异较大，因此需要的移动巡检仪的数量，种类都是不同的。

由此可见，通过移动巡检仪实现项目的巡检至少存在以下问题：

1.每个项目环境差异较大，统一制定巡检方案无法满足个性化需求；

2.由于项目差异，监控目标也不同，通常需要大量的人力去获取数据进行设置。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种智能巡检方法及系统，

一种智能巡检方法，所述方法包括：

识别步骤，包括：确定需要巡检的区域信息，区域中的巡检目标，区域内允许的通信方式及支持所述通信方式的通信设备；

方案定制步骤，包括：根据所述巡检的区域信息以及区域中的巡检目标，确定巡检方案；

数据传输步骤，包括：根据所述巡检方案，结合所述通信设备制定组网策略，根据所述组网策略确定数据的传输方式；

自适应步骤，包括：针对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整。

一种智能巡检系统，所述系统包括：

识别模块，用于确定需要巡检的区域信息，区域中的巡检目标，区域内允许的通信方式及支持所述通信方式的通信设备；

方案定制模块，用于根据所述巡检的区域信息以及区域中的巡检目标，确定巡检方案；

数据传输模块，用于根据所述巡检方案，结合所述通信设备制定组网策略，根据所述组网策略确定数据的传输方式；

自适应模块，用于针对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整。

本发明的有益效果是，本发明提供的智能巡检方法及系统，通过对巡检区域内区域信息及巡检目标，通信方式及设备的识别，确定巡检方案，构建组网策略，确定数据传输方式；通过对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整，由此实现能够针对各个项目的特点个性化的制定巡检方案，数据传输策略，并结合实际的项目进程等进行自适应调整，由此不仅提高了项目的个性化需求，也保证了数据传输的可靠性，大大降低了人力成本，提高了巡检的智能化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的方法流程图；

图2是本发明的优选实施例的结构框图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，本发明提供了一种智能巡检方法，所述方法包括：

识别步骤，包括：确定需要巡检的区域信息，区域中的巡检目标，区域内允许的通信方式及支持所述通信方式的通信设备；巡检网络因为工程环境的差异而导致难以进行统一的规划，无法统一的进行网络搭建，也无法对目标进行统一的定制，因此，在进行方案的定制之前，需要确定巡检区域的大小，区域内的巡检目标；而由于区域中往往覆盖有各种各样的网络，且有支持相关网络的基站保证通信的稳定性，而且，通信技术的发展，网络的覆盖面也越来越广，即使是特别偏僻、边缘的区域也会有相关的网络覆盖，因此本发明的方案不仅考虑巡检的区域信息和目标信息，还对区域内覆盖的网络信息进行获取，以实现保证后续数据传输的稳定性及可靠性。

方案定制步骤，包括：根据所述巡检的区域信息以及区域中的巡检目标，确定巡检方案；在现有工程中，由于具体项目的不同，往往具有不同的评价指标，因此，在方案的定制过程中，需要确定区域内的目标，以便基于各个目标制定巡检方案。

数据传输步骤，包括：根据所述巡检方案，结合所述通信设备制定组网策略，根据所述组网策略确定数据的传输方式；由于网络环境的复杂性，为了提高数据传输的可靠性及稳定性，需要充分考虑周围环境的特点，结合环境特点，确定覆盖的网络，利用自建网络和已有网络构建不同数据的传输方式，以满足数据传输可靠性和及时性要求。

自适应步骤，包括：针对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整。由于工程环境的复杂性，以及环境变化的频繁性，提前定制的方案需要具有自适应的能力。为了能够及时的获取环境的变化，可以通过对移动巡检仪的状态进行实时监控，及时的获取巡检仪和环境的变化，作出及时的调整方案。优选的，为了提高工作效率，巡检仪上除了安装有相关工程项目指标的传感器之外，还可以包括环境传感器，以实现温度、湿度、障碍物等环境信息的监控。其中，上述环境传感器采用休眠触发机制，即一般情况下，上述传感器处于休眠机制，当监测到周围环境的变化量超过特定阈值时，触发其进入环境监测状态。

在现有技术中，随着智能网联，传感器技术，数据建模技术的发展，可以在工程前期对各个工程进程进行全方位的模拟，因此，借助于这些现有的技术，可以预先建立工程进度模型，然后制定相关的策略。

优选的，所述方案定制步骤，具体包括：

根据所述区域信息确定区域的范围S，根据所述范围确定移动巡检仪的数量N；

根据所述巡检目标确定移动巡检仪的巡检对象以及异常指标A；

根据移动巡检仪的数量和巡检对象确定巡检方案；

所述巡检方案包括：每个移动巡检仪的巡检周期设置，每个移动巡检仪的巡检区域设置，以及每个移动巡检仪的数据传输权限设置。

现有的工程项目涉及墙柱钢筋、模板安装、梁板钢筋、混凝土结构、砌筑工程、墙面抹灰等等；其中，墙柱钢筋有涉及各类间距等方面，如主筋间距：剪力墙主筋间距分水平分布筋间距和竖向分布筋间距，取墙分布筋间距最大处记录，两面都要记录下来，共4个数据。间距允许误差≤10mm(临界值)。暗柱箍筋间距：剪力墙暗柱箍筋间距允许误差≤20mm。剪力墙钢筋保护层厚；在墙模加固好之后，用卷尺量取墙筋到模板的最大距离即为剪力墙钢筋保护层厚度，允许误差≤3mm。模板安装涉及各类位置和尺寸等，如轴线位置：对班组放出的控制线，墙梁边线进行检查，按照主控制线依次检查，并记录下来，允许误差≤5mm。底模上表面标高：在楼板模板加固好以后，根据从下面引上来的标高，通过水准仪将标高打在钢筋上，保证板四周钢筋上有标高，并用红胶带标记下来。选取两点拉通线就可以检查板的标高了，允许误差[-5，5]mm。梁截面尺寸：在梁模板加固好以后，用卷尺检查每个梁截面内部尺寸，并记录下来，允许误差[-5，4]mm。剪力墙垂直度：每道剪力墙取任意一面，在控制线上架设扫平仪，沿竖向离墙边30cm分别取3个点(在墙长的情况下需要在墙中间也取点)，量取距离并记录下来比较，3个点差值即为垂直度，允许误差≤6mm。梁板钢筋涉及各类间距，如梁箍筋间距：在梁筋绑扎好以后，量取梁箍筋间距，其允许误差≤20mm。板筋间距：板底筋绑扎好以后，按板量取横向和纵向板底筋间距，并记录下来，等板面筋绑扎好以后，同样量取间距并记录，其允许误差≤10mm。其还有梁筋和板筋保护层厚度(允许偏差根据图纸说明确定)等等。混凝土结构则涉及各类的结构偏差，如截面尺寸偏差(混凝土结构)：从地面向上300mm和1500mm各测量截面尺寸1次，选取其中与设计尺寸偏差最大的数，记录下来。合格标准[-5，10]mm。表面平整度(混凝土结构)：当所选墙长度小于3m时，同一面墙4个角(顶部及根部)中取左上及右下2个角。按45°角斜放靠尺累计测2次表面平整度(墙长度大于3m，中间水平放靠尺增加测量1次表面平整度)。跨测口部位必测。合格标准[0，8]mm。垂直度(混凝土结构)：当墙长度小于3m时，同一面墙距两端头竖向阴阳角约30cm位置，分别按以下原则实测2次：一是靠尺顶端接触到上部混凝土顶板位置时测1次重直度，二是靠尺底端接触到下部地面位置时测1次垂直度(墙长度大于3m，中间位置增加测一次垂直度)。混凝土墙体洞口一侧为垂直度必须部位。合格标准10mm。顶板水平度极差(混凝土结构)：使用激光扫平仪，在实测板跨内打出一条水平基准线。同一实测区距顶板天花线约50cm处位置选取4个角点，以及板跨几何中心位(若板单侧跨度较大可在中心部位墙加1个测点)，分别测量混凝土顶板与水平基准线之间的5个垂直距离。以最低点为基准点，计算别外四点与最低点之间的偏差。偏差值≤15mm时实测点合格。砌筑工程以涉及多类指标，如表面平整度(砌体)：当墙面长度小于3m，取正手墙，各墙面顶部和根部4个角中，取左上及右下2个角。按45°角斜放靠尺分别测量2次，(当墙面长度大于3m时，墙中间位置墙加1次水平测量)。墙面有门窗、过道洞口的，增加在各洞口45°斜交测一次。合格标准[0，5]mm。垂直度(砌体)：当墙长度小于3m时，选取正手墙，同一面墙距两侧阴阳角约30cm位置，分别按以下原则实测2次：一是靠尺顶端接触到上部砌体位置时测1次垂直度，二是靠尺底端距离下部地面位置约30cm时测1次垂直度(当墙面长度大于3m时，墙中间位置墙加1次水垂直测量)。墙体洞口一侧为垂直度必测部位。合格标准[0，8]mm。重要预制或现浇构件：(1)混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土砌块等轻质墙体，当墙长大于3m时，应增设构造柱；每层墙高的中部应增设高度为120mm，与墙体同宽的混凝土腰梁，砌体无约束的端部必须增设构造柱，预留的门窗洞口应采取钢筋混凝土框加强。(2)现浇窗台梁板：宽同墙厚，首层、顶层高度≥120mm，中间层高度≥60mm，通长设置。(3)现浇构造柱：底部、顶部各预留4根钢筋，混凝土一次浇注至梁板底。(4)洞口(大于300mm)的过梁：同墙宽，入墙不少于250mm。砌筑工序：(1)无断砖、通缝、瞎缝。(2)墙顶空隙的补砌挤紧或灌缝间隔不少于15d。(3)不同基本(含各类线槽)镀锌钢丝网(规格为10mm×10mm×0.7mm)或耐碱玻纤网(需放置与两层抹灰之间，基本搭接不小于150mm；挂网前墙体高低差部分采用水泥砂浆填补)。(4)砌体墙灰缝须双面勾缝。墙面抹灰亦涉及各类角度，如平整度、垂直度等等；这些均是工程中需要监控的指标，对于其他的各类指标在此不一一赘述。

由上述工程内容的表述可以看出各类指标均具有自己的标准规范，可以在建立模型时，提前录入，然后根据各个时间节点的项目需要定制针对相关目标的监控策略，然后进行监控预警。

其中，所述根据所述范围确定移动巡检仪的数量N，还包括确定所述范围内的障碍物密度P(优选的，可以为障碍物的个数)，根据所述S和P确定移动巡检仪的数量N；

其中，

M为巡检仪的最佳覆盖范围。一般情况下，环境中的障碍物密度都是大于1的，由此得到的巡检仪的个数能够实现对监控范围的冗余覆盖，提高监控的全面性，防止因障碍物限制导致的数据不完整。

所述数据传输步骤包括：根据所述巡检方案建立移动巡检仪间的组网策略；

根据所述通信设备建立移动巡检仪与通信设备间的组网策略；

根据所述组网策略，建立巡检数据的传输策略；

根据所述传输策略进行不同巡检数据的传输；

其中，所述巡检数据包括标准数据，以及具有异常权重的异常数据；且标准数据与异常数据的传输策略不同，具有不同异常权重的异常数据的传输策略不同。其中，所述异常权重可以根据异常指标A进行确定，异常指标A可以为工程中各个项目的合格标准的临界值。当获取数据后，确定是标准数据还是异常数据，如果是标准数据，说明当前监控范围内一切正常，则可以利用移动组网技术，构建网络的传输路径，进行数据的定期传输；当确定所述数据为异常数据时，确定数据的异常权重，根据所述异常权重确定传输路径；其中所述传输路径包括：第一类：利用移动巡检仪确定多跳传输路径；第二类：利用移动巡检仪和通信设备确定传输路径；监控范围内的移动巡检仪是冗余布置的，因此其可以构建冗余覆盖网络，每个冗余网络均可以构建传输路径；第三类：直接利用通信设备确定传输路径；其中，对于标准数据直接使用第一类路径进行传输，对于异常数据，当异常权重指示临界值时，使用第二类路径进行冗余传输，当异常权重指示超过临界值时，使用第二类和第三类路径进行冗余传输。由此保证不同数据的时效性要求，即标准数据为正常数据，无特别的时效要求，因此使用移动巡检仪建立的移动网络进行传输即可。对于具有指示临界值的异常权重的异常数据，可以利用移动巡检仪和多个通信设备的组合构建冗余传输路径，即每个冗余网络中的传输路径分别通过竞争机制接入到对应的通信设备，实现数据的多路径冗余传输。当异常权重指示超过临界值时，这一类异常数据是严重影响工程质量的，因此，其时效性要求较高，因此，同时利用第二类路径和第三类路径进行冗余传输，以保证数据传输的可靠性和实时性；优选的，为了进一步提高预警的效率，巡检仪在监测到异常时，进行实时现场报警，监测到异常的巡检仪通过语音方式报警，如板筋间距超过误差10mm等，具体的内容可以根据实际需求进行设置，临近巡检仪通过指示灯和或警示音进行报警，以提高工程技术人员的警示。

优选的，所述自适应步骤包括：确定移动巡检仪的巡检对象，结合工程周期和网络状态确定移动巡检仪的任务信息，其中所述任务信息包括：巡检对象的巡检状态，以及移动巡检仪的数据传输状态；

根据所述巡检状态对移动巡检仪的工作状态进行调整，其中，所述工作状态包括移动巡检仪的移动路径调整，运行状态调整。其中，所述状态调整包括监控对象的调整、中继传输状态的调整(是否支持数据中转传输)。

优选的，巡检状态还包括环境信息，即通过环境传感器获取覆盖范围内环境的变化，然后结合移动巡检仪的网络分布进行状态、移动方式、移动路径的调整，以提高网络的健壮性和可靠性。

本发明还提供了一种智能巡检系统，所述系统包括：

识别模块，用于确定需要巡检的区域信息，区域中的巡检目标，区域内允许的通信方式及支持所述通信方式的通信设备；

方案定制模块，用于根据所述巡检的区域信息以及区域中的巡检目标，确定巡检方案；

数据传输模块，用于根据所述巡检方案，结合所述通信设备制定组网策略，根据所述组网策略确定数据的传输方式；

自适应模块，用于针对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整。

其中，所述方案定制模块，具体用于：

根据所述区域信息确定区域的范围，根据所述范围确定移动巡检仪的数量；

根据所述巡检目标确定移动巡检仪的巡检对象以及异常指标；

根据移动巡检仪的数量和巡检对象确定巡检方案；

所述巡检方案包括：每个移动巡检仪的巡检周期设置，每个移动巡检仪的巡检区域设置，以及每个移动巡检仪的数据传输权限设置。

其中，所述数据传输模块具体用于：根据所述巡检方案建立移动巡检仪间的组网策略；

根据所述通信设备建立移动巡检仪与通信设备间的组网策略；

根据所述组网策略，建立巡检数据的传输策略；

根据所述传输策略进行不同巡检数据的传输；

其中，所述巡检数据包括标准数据，以及具有异常权重的异常数据；且标准数据与异常数据的传输策略不同，具有不同异常权重的异常数据的传输策略不同。

其中，所述自适应模块用于：确定移动巡检仪的巡检对象，结合工程周期和网络状态确定移动巡检仪的任务信息，其中所述任务信息包括：巡检对象的巡检状态，以及移动巡检仪的数据传输状态；

根据所述巡检状态对移动巡检仪的工作状态进行调整，其中，所述工作状态包括移动巡检仪的移动路径调整，运行状态调整。

本发明的有益效果是，本发明提供的智能巡检方法及系统，通过对巡检区域内区域信息及巡检目标，通信方式及设备的识别，确定巡检方案，构建组网策略，确定数据传输方式；通过对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整，由此实现能够针对各个项目的特点个性化的制定巡检方案，数据传输策略，并结合实际的项目进程等进行自适应调整，由此不仅提高了项目的个性化需求，也保证了数据传输的可靠性，大大降低了人力成本，提高了巡检的智能化。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种智能巡检方法，其特征在于，所述方法包括：

识别步骤，包括：确定需要巡检的区域信息，区域中的巡检目标，区域内允许的通信方式及支持所述通信方式的通信设备；

方案定制步骤，包括：根据所述巡检的区域信息以及区域中的巡检目标，确定巡检方案；

数据传输步骤，包括：根据所述巡检方案，结合所述通信设备制定组网策略，根据所述组网策略确定数据的传输方式；

自适应步骤，包括：针对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整；所述方案定制步骤，具体包括：

根据所述区域信息确定区域的范围S，根据所述范围确定移动巡检仪的数量N；

根据所述巡检目标确定移动巡检仪的巡检对象以及异常指标；

根据移动巡检仪的数量和巡检对象确定巡检方案；

所述巡检方案包括：每个移动巡检仪的巡检周期设置，每个移动巡检仪的巡检区域设置，以及每个移动巡检仪的数据传输权限设置；

其中，所述根据所述范围确定移动巡检仪的数量N，还包括确定所述范围内的障碍物密度P，根据所述S和P确定移动巡检仪的数量N；

其中，

,M为巡检仪的最佳覆盖范围；所述数据传输步骤包括：根据所 述巡检方案建立移动巡检仪间的组网策略；

根据所述通信设备建立移动巡检仪与通信设备间的组网策略；

根据所述组网策略，建立巡检数据的传输策略；

根据所述传输策略进行不同巡检数据的传输；

其中，所述巡检数据包括标准数据，以及具有异常权重的异常数据；且标准数据与异常数据的传输策略不同，具有不同异常权重的异常数据的传输策略不同；

其中，所述异常权重根据异常指标A进行确定，异常指标A为工程中各个项目的合格标准的临界值；当确定所述数据为异常数据时，确定数据的异常权重，根据所述异常权重确定传输路径；

其中，所述传输路径包括：第一类：利用移动巡检仪确定多跳传输路径；第二类：利用移动巡检仪和通信设备确定传输路径；监控范围内的移动巡检仪冗余布置以构建冗余覆盖网络，利用每个冗余网络构建传输路径；第三类：直接利用通信设备确定传输路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自适应步骤包括：确定移动巡检仪的巡检对象，结合工程周期和网络状态确定移动巡检仪的任务信息，其中所述任务信息包括：巡检对象的巡检状态，以及移动巡检仪的数据传输状态；

根据所述巡检状态对移动巡检仪的工作状态进行调整，其中，所述工作状态包括移动巡检仪的移动路径调整，运行状态调整。

3.一种用于实现权利要求1-2任一项所述方法的智能巡检系统，其特征在于，所述系统包括：

识别模块，用于确定需要巡检的区域信息，区域中的巡检目标，区域内允许的通信方式及支持所述通信方式的通信设备；

方案定制模块，用于根据所述巡检的区域信息以及区域中的巡检目标，确定巡检方案；

数据传输模块，用于根据所述巡检方案，结合所述通信设备制定组网策略，根据所述组网策略确定数据的传输方式；

自适应模块，用于针对区域内的移动巡检仪进行实时监控，根据移动巡检仪的状态进行巡检方案的自适应调整。

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