CN115978385B - 一种建筑物结构安全检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑物结构安全检测系统及其检测方法，涉及土木工程检测领域，包括多个布置在建筑物四周的摄像头，多个摄像头与控制终端电连接，U型板的两个竖直段内侧壁上铰接设置有壳体；在安装座中部水平转动设置有从动齿轮，与从动齿轮啮合的蜗杆水平转动设置在两个固定块上，在蜗杆的延伸段上设有伞齿轮；水平电机输出端上设有驱动齿轮，在驱动齿轮的转轴上设有定位组件。本发明利用其摄像头的安装点位限制小、固定稳定性高且检测精度高的特点，应用于诸如房建、网架、边坡、场地等为测量目标的长期系统性测量环境中，并且通过多个摄像头的精准采集，以供远程计算机后端的有效数据整理、对比以及出具可靠的数据信息报告。

Description

一种建筑物结构安全检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及土木工程检测技术领域，尤其涉及一种建筑物结构安全检测系统及其检测方法。

背景技术

建、构筑物的3D检测，已经开始用于土木工程行业的各个方面，为工程管理、造价控制、抢险救灾带来了非常大的帮助；但由于目前的数据采集设备主要是激光雷达，虽然精度较高，但激光雷达成本较高，且激光对人眼构成一定安全风险、设备不宜维护、且每次需要专用设备进出场无法做到实时监测。

发明内容

本发明目的在于提供一种建筑物结构安全检测系统及其检测方法，以解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种建筑物结构安全检测系统，包括多个布置在建筑物四周的摄像头，多个摄像头与控制终端电连接，在每一个所述摄像头底部均设置有倒置的U型板，且U型板的两个竖直段内侧壁上铰接设置有下端开放的壳体，壳体底部设有安装座；

在所述安装座中部水平转动设置有从动齿轮，安装座上设有竖直电机，竖直电机倒置且其输出端上设有与从动齿轮啮合的锥形齿轮，在安装座上设有两个固定块，与从动齿轮啮合的蜗杆水平转动设置在两个固定块上，蜗杆任一端活动贯穿一个固定块后向靠近锥形齿轮的方向延伸，且在蜗杆的延伸段上设有与锥形齿轮啮合的伞齿轮；

在从动齿轮的上端面中部设有连接筒，倒置的气缸轴线与连接筒的轴线重合，且气缸的输出端与连接筒上端连接，气缸的本体端上与之轴线垂直的连接柱，连接柱的两端转动设置的壳体相对的两个内侧壁上；

在连接柱上固定有水平电机，水平电机输出端上设有驱动齿轮，在壳体内侧壁上转动设有与驱动齿轮啮合的调节齿轮，且调节齿轮的转轴远离水平电机的一端端部活动贯穿壳体内壁后与U型板的一个竖直段内侧壁连接，且在驱动齿轮的转轴上设有定位组件。现有技术中建、构筑物和土木工程项目的实时3D监测效果不理想，归结其原因在于，传统的高清摄像头因其点位布置不合理（只能定点采集数据，且采集范围偏小），或是采集数据失真（流动采集时摄像头的支座晃动或是支座形变而导致），亦或是采用高性能的激光雷达时成本高昂，且容易对人体人眼造成危害；针对上述缺陷，申请人设计出一种用于土木工程项目的3D实时检测系统，利用其摄像头的安装点位限制小、固定稳定性高且检测精度高的特点，应用于诸如房建、网架、边坡、场地等为测量目标的长期系统性测量环境中，并且通过多个摄像头的精准采集，以供远程计算机后端的有效数据整理、对比以及出具可靠的数据信息报告（如输出位移数据、房屋危险情况告警等）；同时通过特殊设计的安装座能使得摄像头应对各类安装点位，确保检测精度不受影响，而提取的实时监测数据、历史监测数据可提供直观的设计、施工、维护依据，全项目流程的过程数据可形成数据资产用于研究或销售。

在不考虑安装点位时，本技术方案的具体工作原理如下：U型板与摄像头连接成整体，U型板与壳体铰接，通过安装座将壳体固定在对应的安装点位上，安装点位的设计要求检测范围能将检测目标环绕包围，根据预设的检测角度，启动竖直电机，以实现锥形齿轮与从动齿轮的配合，继而带动气缸、壳体以及摄像头绕从动齿轮的轴线转动；与此同时，还能在气缸启动后对摄像头的安装初始高度进行有效调节，即气缸会带动壳体和摄像头在竖直方向上远离安装座；而在调节摄像头的仰角时，启动水平电机，水平电机带动驱动齿轮与调节齿轮啮合，继而带动U型板绕其铰接轴进行间歇或是持续性翻转运动，上述三种调整均能同步进行，以快速实现当前阶段最佳的采集视角。需要说明的是，在水平方向以及竖直方向上的齿轮调节时，需要确保摄像头在到达指定采集视角后，摄像头的状态即能确定稳固下来，此时位于驱动齿轮的转轴上的定位组件，即能将驱动齿轮与调节齿轮瞬时固定，以避免摄像头错过最佳的采集视角，并且在停机时，定位组件仍旧能保持对驱动齿轮的位置限定，以防止摄像头随U型板自由晃动；而转动设置在两个固定块之间的蜗杆始终与从动齿轮保持啮合，且当竖直电机停机时，蜗杆上的伞齿轮与锥形齿轮传动停止，即蜗杆无法继续转动，此时从动齿轮与蜗杆之间因摩擦角的提前涉及，使得蜗杆能对从动齿轮进行锁紧；因此，本技术方案中的摄像头能实现多个采集视角的快速稳定。

所述安装座包括固定座、螺杆以及底盘，底盘位于壳体开放端下部，固定座呈圆台形且在其上端面开有螺孔，螺杆下端与螺孔配合，螺杆的上端部与底盘下表面连接，从动齿轮转动设置在底盘上表面，固定座上开有多个用于安装的固定孔。进一步地，安装座的主要目的在于紧固壳体以及摄像头，利用其圆形形状，能定点安装时保持与墙面、平台的接触面积，同样地对于杆件或是管件等安装位亦能通过抱箍或是钢绳与其固定连接；同时螺杆与固定座之间螺纹配合，可对壳体或是摄像头的初始高度进行微调，以避让或是绕过影响安装的障碍物。

沿所述固定座的周向在其外圆周壁上设有安装环，安装环上设有多个连杆，且在每一个连杆外壁上均固定有与之同轴的拉伸弹簧，拉伸弹簧与底盘下表面连接。进一步地，在摄像头进行活动点位安装时，其载具包括无人机、机械狗或是车辆等，在其移动时必定会产生一定的晃动或是倾斜，为避免摄像头在该类工况下出现晃动或是偏移，本技术方案在固定座外圆周壁上设置安装环，同时利用安装环上的多个连杆与拉伸弹簧，能将由载具传递至壳体的作用力消除，由于多个拉伸弹簧的分布是呈环形分布的，因此，不同角度的作用应力均能被拉伸弹簧的形变以及形变回复所抵消。

所述定位组件包括外套筒、传动轴以及驱动盘，传动轴的一端与驱动齿轮侧壁连接，传动轴另一端与锁紧块连接，驱动盘的一端与水平电机的输出端连接，沿驱动盘的周向在其另一端端面上开有多个呈半球形的凹槽；

所述外套筒正对驱动齿轮的一端内径沿其轴线朝远离驱动齿轮的方向递减，所述锁紧块为圆台形且其外壁与外套筒内径递减的一端内壁接触，在外套筒内壁中部设有缩小段，且缩小段的内径与锁紧块的最小端直径相同，在锁紧块的最小直径端端面设有对接盘，沿对接盘的周向在其端面上设有多个与凹槽对应的卡槽，且相互对应的凹槽与卡槽形成一个球形腔，每一个球形腔内均设有滚珠；

在传动轴上套设有复位弹簧，且复位弹簧位于锁紧块的大直径端端面与驱动齿轮的侧壁之间，当驱动齿轮转动时，复位弹簧处于压缩状态。进一步地，定位组件的主要目的在于对驱动齿轮的转动进行限定，具体工作原理如下：传动轴与锁紧块之间的连接方式为活动连接，即锁紧块端面中部设置有通孔，通孔内壁上设有与之轴线平行的键槽，传动轴外壁上设有与键槽配合的锁定键，而水平电机的输出端与驱动盘之间的连接为固定连接；水平电机启动后，利用滚珠与对接盘之间的作用力，使得锁紧块朝靠近驱动齿轮的方向移动，此时锁紧块的外壁与外套筒的缩小段分离，复位弹簧被压缩，驱动齿轮、传动轴、锁紧块以及驱动盘随水平电机的输出端一并转动，以实现U型板以及摄像头的翻转；而当水平电机停机后，驱动盘停止转动，即滚珠无法继续提供迫使锁紧块转动的摩擦力，同时在复位弹簧形变恢复的前提下，锁紧块外壁重新与外套筒的渐变段接触，而同为锥形面的锁紧块与渐变段之间的摩擦力增大，足够对传动轴转动进行限制，即将传动轴锁紧，驱动齿轮无法继续转动，且保持与调节齿轮的啮合状态，进而保证U型板以及摄像头在当先状态下的稳定工况。

在所述从动齿轮的上端面上垂直设置有与之同轴的联动轴，在联动轴上间隔设置有多个凸轮，在连接筒中部设有隔板且将连接筒分隔成连接腔、调节腔，连接腔与气缸的输出端连接，联动轴的上端置于调节腔内；且沿调节腔的轴向在其内圆周壁上间隔开设有多个优弧状的弧形槽，凸轮滑动设置在弧形槽内，在弧形槽内设有两个弧形的弹性随动块，且凸轮位于两个随动块之间且相互接触。进一步地，在气缸驱动壳体升降，同时还可能是从动齿轮的转动，以及调节齿轮的转动同步进行的情况下，多个运动同时进行会导致整体结构产生晃动，特别是竖直电机以及水平电机开停机的瞬间；对此，本技术方案在从动齿轮上端面设置联动轴，连接筒作为过渡件，分别实现整个结构上部与下部之间的衔接，在连接筒的调节腔中由上至下开设多个弧形槽，弧形槽内放置有两个弹性的随动块，而两个随动块则分别位于同处一个弧形槽内的凸轮两侧，在从动齿轮转动时，利用弹性件以及弧形槽对凸轮的限位，能够正常联动气缸的输出端一并运动，且在竖直电机停机时，从动齿轮的运动受限于从动齿轮与蜗杆的啮合，同样是瞬时停止，此时连接筒则由于惯性会继续产生旋转的运动趋势，而凸轮会与随动块之间发生瞬时碰撞，且由随动块是具备一定强度和一定的形变量的，瞬时碰撞所产生的冲击力能被多个产生形变而会短时间内回复形变的随动块所抵消，进而将水平电机停机所形成的作用应力阻断在连接筒处，以避免位于连接筒上部的各部件发生不同程度的摆动。

所述随动块包括弹性金属件以及包裹在弹性金属件外壁上的橡胶层。作为优选，弹性金属件用于随动块的强力骨架，而橡胶层则是另一个保护层，利用弧形槽内狭小的空间，使得随动块能快速回复形变。

位于联动轴上的多个凸轮的正向投影呈旋转对称。作为优选，多个凸轮分别位于联动轴的不同高度上，且多个凸轮的正向投影呈旋转对称，即每个凸轮的初始设置位置均不相同，且由于联动轴的正向投影为一个圆，而多个凸轮的正向投影则沿圆的圆周方向均匀分布，使得随动块与凸轮的接触、碰撞以及随动块形变回复分布更加合理，能加快对作用应力的消除进度。

在所述U型板两个竖直段内壁与壳体两侧外壁的铰接轴上均固定有转盘，且在转盘的外侧壁上设有呈弧形且与之同心的平衡块。作为优选，U型板两个竖直段内壁与壳体两侧外壁的铰接轴上均固定有转盘，转盘外壁设有呈弧形且与之同心的平衡块，且两个平衡块沿U型板竖直段与壳体的铰接轴呈旋转对称分布，使得摄像头在调试仰角的时候，两侧受力分布均匀，进而提高摄像头的采集数据时的稳定性。

一种建筑物结构安全检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S1：确定环绕检测建筑物的安装点位，对多个摄像头进行安装；

S2：摄像头对建筑物以及所处区域进行数据收集，并将检测数据传输至远程计算机终端；

S3：远程计算机终端对检测数据进行收集整理，然后进行点云数据分析生成3D模型；

S4：远程计算机终端对比历史3D模型数据，生成位移和形变速率报告后，再形成连贯时序的观测文件。

在所述步骤S1中，摄像头的安装点位包括固定点位和活动点位；其中，固定点位包括网架、建筑物自带的轨道，活动点位包括车辆、电子无人操作平台。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明应用于诸如房建、网架、边坡、场地等为测量目标的长期系统性测量环境中，并且通过多个摄像头的精准采集，以供远程计算机后端的有效数据整理、对比以及出具可靠的数据信息报告（如输出位移数据、房屋危险情况告警等）；同时通过特殊设计的安装座能使得摄像头应对各类安装点位，确保检测精度不受影响，而提取的实时监测数据、历史监测数据可提供直观的设计、施工、维护依据，全项目流程的过程数据可形成数据资产用于研究或销售；

2、本发明也可利用对建、构筑物和场地等土木工程项目既有的摄像头系统，并结合点云软件处理平台，对相关检测数据进行可视化实时监测，实现自动告警，形成数据连贯实时监测的数据库，进一步拉低系统整体成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的使用示意图；

图2为本发明中检测组件的结构示意图；

图3为本发明中检测组件的内部示意图；

图4为连接筒的结构示意图；

图5为定位组件的剖视图。

附图标记所代表的为：1-摄像头，2-U型板，3-平衡块，4-壳体，5-底盘，6-螺杆，7-固定座，8-拉伸弹簧，9-连杆，10-安装环，11-定位组件，12-转盘，13-水平电机，14-连接柱，15-气缸，16-竖直电机，17-连接筒，18-蜗杆，19-从动齿轮，20-固定块，21-固定孔，22-连接腔，23-调节腔，24-联动轴，25-随动块，26-弧形槽，27-凸轮，28-驱动齿轮，29-复位弹簧，30-锁紧块，31-传动轴，32-滚珠，33-驱动盘。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

实施例1

如图1至图5所示，本实施例包括多个布置在建筑物四周的摄像头1，多个摄像头1与控制终端电连接，在每一个所述摄像头1底部均设置有倒置的U型板2，且U型板2的两个竖直段内侧壁上铰接设置有下端开放的壳体4，壳体4底部设有安装座；

在所述安装座中部水平转动设置有从动齿轮19，安装座上设有竖直电机16，竖直电机16倒置且其输出端上设有与从动齿轮19啮合的锥形齿轮，在安装座上设有两个固定块20，与从动齿轮19啮合的蜗杆18水平转动设置在两个固定块20上，蜗杆18任一端活动贯穿一个固定块20后向靠近锥形齿轮的方向延伸，且在蜗杆18的延伸段上设有与锥形齿轮啮合的伞齿轮；

在从动齿轮19的上端面中部设有连接筒17，倒置的气缸15轴线与连接筒17的轴线重合，且气缸15的输出端与连接筒17上端连接，气缸15的本体端上与之轴线垂直的连接柱14，连接柱14的两端转动设置的壳体4相对的两个内侧壁上；

在连接柱14上固定有水平电机13，水平电机13输出端上设有驱动齿轮28，在壳体4内侧壁上转动设有与驱动齿轮28啮合的调节齿轮，且调节齿轮的转轴远离水平电机13的一端端部活动贯穿壳体4内壁后与U型板2的一个竖直段内侧壁连接，且在驱动齿轮28的转轴上设有定位组件11。

本实施例在不考虑安装点位时，本实施例的具体工作原理如下：U型板2与摄像头1连接成整体，U型板2与壳体4铰接，通过安装座将壳体4固定在对应的安装点位上，安装点位的设计要求检测范围能将检测目标环绕包围，根据预设的检测角度，启动竖直电机16，以实现锥形齿轮与从动齿轮19的配合，继而带动气缸15、壳体4以及摄像头1绕从动齿轮19的轴线转动；与此同时，还能在气缸15启动后对摄像头1的安装初始高度进行有效调节，即气缸15会带动壳体4和摄像头1在竖直方向上远离安装座；而在调节摄像头1的仰角时，启动水平电机13，水平电机13带动驱动齿轮28与调节齿轮啮合，继而带动U型板2绕其铰接轴进行间歇或是持续性翻转运动，上述三种调整均能同步进行，以快速实现当前阶段最佳的采集视角。需要说明的是，在水平方向以及竖直方向上的齿轮调节时，需要确保摄像头1在到达指定采集视角后，摄像头1的状态即能确定稳固下来，此时位于驱动齿轮28的转轴上的定位组件11，即能将驱动齿轮28与调节齿轮瞬时固定，以避免摄像头1错过最佳的采集视角，并且在停机时，定位组件11仍旧能保持对驱动齿轮28的位置限定，以防止摄像头1随U型板2自由晃动；而转动设置在两个固定块20之间的蜗杆18始终与从动齿轮19保持啮合，且当竖直电机16停机时，蜗杆18上的伞齿轮与锥形齿轮传动停止，即蜗杆18无法继续转动，此时从动齿轮19与蜗杆18之间因摩擦角的提前涉及，使得蜗杆18能对从动齿轮19进行锁紧；因此，本技术方案中的摄像头1能实现多个采集视角的快速稳定。

本实施例中用于固定连接的安装座，包括固定座7、螺杆6以及底盘5，底盘5位于壳体4开放端下部，固定座7呈圆台形且在其上端面开有螺孔，螺杆6下端与螺孔配合，螺杆6的上端部与底盘5下表面连接，从动齿轮19转动设置在底盘5上表面，固定座7上开有多个用于安装的固定孔21。安装座的主要目的在于紧固壳体4以及摄像头1，利用其圆形形状，能定点安装时保持与墙面、平台的接触面积，同样地对于杆件或是管件等安装位亦能通过抱箍或是钢绳与其固定连接；同时螺杆6与固定座7之间螺纹配合，可对壳体4或是摄像头1的初始高度进行微调，以避让或是绕过影响安装的障碍物。

在摄像头1进行活动点位安装时，其载具包括无人机、机械狗或是车辆等，在其移动时必定会产生一定的晃动或是倾斜，为避免摄像头1在该类工况下出现晃动或是偏移，本技术方案在固定座7外圆周壁上设置安装环10，同时利用安装环10上的多个连杆9与拉伸弹簧8，能将由载具传递至壳体4的作用力消除，由于多个拉伸弹簧8的分布是呈环形分布的，因此，不同角度的作用应力均能被拉伸弹簧8的形变以及形变回复所抵消。

本实施例中起到对驱动齿轮28的转动进行限定作用的定位组件11，包括外套筒、传动轴31以及驱动盘33，传动轴31的一端与驱动齿轮28侧壁连接，传动轴31另一端与锁紧块30连接，驱动盘33的一端与水平电机13的输出端连接，沿驱动盘33的周向在其另一端端面上开有多个呈半球形的凹槽；

所述外套筒正对驱动齿轮28的一端内径沿其轴线朝远离驱动齿轮28的方向递减，所述锁紧块30为圆台形且其外壁与外套筒内径递减的一端内壁接触，在外套筒内壁中部设有缩小段，且缩小段的内径与锁紧块30的最小端直径相同，在锁紧块30的最小直径端端面设有对接盘，沿对接盘的周向在其端面上设有多个与凹槽对应的卡槽，且相互对应的凹槽与卡槽形成一个球形腔，每一个球形腔内均设有滚珠32；

在传动轴31上套设有复位弹簧29，且复位弹簧29位于锁紧块30的大直径端端面与驱动齿轮28的侧壁之间，当驱动齿轮28转动时，复位弹簧29处于压缩状态。

具体工作原理如下：传动轴31与锁紧块30之间的连接方式为活动连接，即锁紧块30端面中部设置有通孔，通孔内壁上设有与之轴线平行的键槽，传动轴31外壁上设有与键槽配合的锁定键，而水平电机13的输出端与驱动盘33之间的连接为固定连接；水平电机13启动后，利用滚珠32与对接盘之间的作用力，使得锁紧块30朝靠近驱动齿轮28的方向移动，此时锁紧块30的外壁与外套筒的缩小段分离，复位弹簧29被压缩，驱动齿轮28、传动轴31、锁紧块30以及驱动盘33随水平电机13的输出端一并转动，以实现U型板2以及摄像头1的翻转；而当水平电机13停机后，驱动盘33停止转动，即滚珠32无法继续提供迫使锁紧块30转动的摩擦力，同时在复位弹簧29形变恢复的前提下，锁紧块30外壁重新与外套筒的渐变段接触，而同为锥形面的锁紧块30与渐变段之间的摩擦力增大，足够对传动轴31转动进行限制，即将传动轴31锁紧，驱动齿轮28无法继续转动，且保持与调节齿轮的啮合状态，进而保证U型板2以及摄像头1在当先状态下的稳定工况。

在实施例中，在所述从动齿轮19的上端面上垂直设置有与之同轴的联动轴24，在联动轴24上间隔设置有多个凸轮27，在连接筒17中部设有隔板且将连接筒17分隔成连接腔22、调节腔23，连接腔22与气缸15的输出端连接，联动轴24的上端置于调节腔23内；且沿调节腔23的轴向在其内圆周壁上间隔开设有多个优弧状的弧形槽26，凸轮27滑动设置在弧形槽26内，在弧形槽26内设有两个弧形的弹性随动块25，且凸轮27位于两个随动块25之间且相互接触。

在气缸15驱动壳体4升降，同时还可能是从动齿轮19的转动，以及调节齿轮的转动同步进行的情况下，多个运动同时进行会导致整体结构产生晃动，特别是竖直电机16以及水平电机13开停机的瞬间；对此，本技术方案在从动齿轮19上端面设置联动轴24，连接筒17作为过渡件，分别实现整个结构上部与下部之间的衔接，在连接筒17的调节腔23中由上至下开设多个弧形槽26，弧形槽26内放置有两个弹性的随动块25，而两个随动块25则分别位于同处一个弧形槽26内的凸轮27两侧，在从动齿轮19转动时，利用弹性件以及弧形槽26对凸轮27的限位，能够正常联动气缸15的输出端一并运动，且在竖直电机16停机时，从动齿轮19的运动受限于从动齿轮19与蜗杆18的啮合，同样是瞬时停止，此时连接筒17则由于惯性会继续产生旋转的运动趋势，而凸轮27会与随动块25之间发生瞬时碰撞，且由随动块25是具备一定强度和一定的形变量的，瞬时碰撞所产生的冲击力能被多个产生形变而会短时间内回复形变的随动块25所抵消，进而将水平电机13停机所形成的作用应力阻断在连接筒17处，以避免位于连接筒17上部的各部件发生不同程度的摆动。

作为优选，弹性金属件用于随动块25的强力骨架，而橡胶层则是另一个保护层，利用弧形槽26内狭小的空间，使得随动块25能快速回复形变。

作为优选，多个凸轮27分别位于联动轴24的不同高度上，且多个凸轮27的正向投影呈旋转对称，即每个凸轮27的初始设置位置均不相同，且由于联动轴24的正向投影为一个圆，而多个凸轮27的正向投影则沿圆的圆周方向均匀分布，使得随动块25与凸轮27的接触、碰撞以及随动块25形变回复分布更加合理，能加快对作用应力的消除进度。

作为优选，U型板2两个竖直段内壁与壳体4两侧外壁的铰接轴上均固定有转盘12，转盘12外壁设有呈弧形且与之同心的平衡块3，且两个平衡块3沿U型板2竖直段与壳体4的铰接轴呈旋转对称分布，使得摄像头1在调试仰角的时候，两侧受力分布均匀，进而提高摄像头1的采集数据时的稳定性。

实施例2

如图1所示，本实施例为实施例1应用时的检测方法，包括以下步骤：

S1：确定环绕检测建筑物的安装点位，对多个摄像头1进行安装；

S2：摄像头1对建筑物以及所处区域进行数据收集，并将检测数据传输至远程计算机终端；

S3：远程计算机终端对检测数据进行收集整理，然后进行点云数据分析生成3D模型；

S4：远程计算机终端对比历史3D模型数据，生成位移和形变速率报告后，再形成连贯时序的观测文件。

在所述步骤S1中，摄像头1的安装点位包括固定点位和活动点位；其中，固定点位包括网架、建筑物自带的轨道，活动点位包括车辆、电子无人操作平台。

活动点位如汽车、机械狗、无人机等载具，固定点位如轨道、网架马道等通道上。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种建筑物结构安全检测系统，包括多个布置在建筑物四周的摄像头（1），多个摄像头（1）与控制终端电连接，其特征在于：在每一个所述摄像头（1）底部均设置有倒置的U型板（2），且U型板（2）的两个竖直段内侧壁上铰接设置有下端开放的壳体（4），壳体（4）底部设有安装座；

在所述安装座中部水平转动设置有从动齿轮（19），安装座上设有竖直电机（16），竖直电机（16）倒置且其输出端上设有锥形齿轮，在安装座上设有两个固定块（20），与从动齿轮（19）啮合的蜗杆（18）水平转动设置在两个固定块（20）上，蜗杆（18）任一端活动贯穿一个固定块（20）后向靠近锥形齿轮的方向延伸，且在蜗杆（18）的延伸段上设有与锥形齿轮啮合的伞齿轮；

在从动齿轮（19）的上端面中部设有连接筒（17），倒置的气缸（15）轴线与连接筒（17）的轴线重合，且气缸（15）的输出端与连接筒（17）上端连接，气缸（15）的本体端上与之轴线垂直的连接柱（14），连接柱（14）的两端转动设置的壳体（4）相对的两个内侧壁上；

在连接柱（14）上固定有水平电机（13），水平电机（13）输出端上设有驱动齿轮（28），在壳体（4）内侧壁上转动设有与驱动齿轮（28）啮合的调节齿轮，且调节齿轮的转轴远离水平电机（13）的一端端部活动贯穿壳体（4）内壁后与U型板（2）的一个竖直段内侧壁连接，且在驱动齿轮（28）的转轴上设有定位组件（11）；

所述定位组件（11）包括外套筒、传动轴（31）以及驱动盘（33），传动轴（31）的一端与驱动齿轮（28）侧壁连接，传动轴（31）另一端与锁紧块（30）连接，驱动盘（33）的一端与水平电机（13）的输出端连接，沿驱动盘（33）的周向在其另一端端面上开有多个呈半球形的凹槽；

所述外套筒正对驱动齿轮（28）的一端内径沿其轴线朝远离驱动齿轮（28）的方向递减，所述锁紧块（30）为圆台形且其外壁与外套筒内径递减的一端内壁接触，在外套筒内壁中部设有缩小段，且缩小段的内径与锁紧块（30）的最小端直径相同，在锁紧块（30）的最小直径端端面设有对接盘，沿对接盘的周向在其端面上设有多个与凹槽对应的卡槽，且相互对应的凹槽与卡槽形成一个球形腔，每一个球形腔内均设有滚珠（32）；

在传动轴（31）上套设有复位弹簧（29），且复位弹簧（29）位于锁紧块（30）的大直径端端面与驱动齿轮（28）的侧壁之间，当驱动齿轮（28）转动时，复位弹簧（29）处于压缩状态；

在所述从动齿轮（19）的上端面上垂直设置有与之同轴的联动轴（24），在联动轴（24）上间隔设置有多个凸轮（27），在连接筒（17）中部设有隔板且将连接筒（17）分隔成连接腔（22）、调节腔（23），连接腔（22）与气缸（15）的输出端连接，联动轴（24）的上端置于调节腔（23）内；且沿调节腔（23）的轴向在其内圆周壁上间隔开设有多个优弧状的弧形槽（26），凸轮（27）滑动设置在弧形槽（26）内，在弧形槽（26）内设有两个弧形的弹性随动块（25），且凸轮（27）位于两个随动块（25）之间且相互接触；

所述随动块（25）包括弹性金属件以及包裹在弹性金属件外壁上的橡胶层。

2.根据权利要求1所述的一种建筑物结构安全检测系统，其特征在于：所述安装座包括固定座（7）、螺杆（6）以及底盘（5），底盘（5）位于壳体（4）开放端下部，固定座（7）呈圆台形且在其上端面开有螺孔，螺杆（6）下端与螺孔配合，螺杆（6）的上端部与底盘（5）下表面连接，从动齿轮（19）转动设置在底盘（5）上表面，固定座（7）上开有多个用于安装的固定孔（21）。

3.根据权利要求2所述的一种建筑物结构安全检测系统，其特征在于：沿所述固定座（7）的周向在其外圆周壁上设有安装环（10），安装环（10）上设有多个连杆（9），且在每一个连杆（9）外壁上均固定有与之同轴的拉伸弹簧（8），拉伸弹簧（8）与底盘（5）下表面连接。

4.根据权利要求1所述的一种建筑物结构安全检测系统，其特征在于：位于联动轴（24）上的多个凸轮（27）的正向投影呈旋转对称。

5.根据权利要求1~4任一项所述的一种建筑物结构安全检测系统，其特征在于：在所述U型板（2）两个竖直段内壁与壳体（4）两侧外壁的铰接轴上均固定有转盘（12），且在转盘（12）的外侧壁上设有呈弧形且与之同心的平衡块（3）。

6.基于权利要求1~5任一项所述的一种建筑物结构安全检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：确定环绕检测建筑物的安装点位，对多个摄像头（1）进行安装；

S2：摄像头（1）对建筑物以及所处区域进行数据收集，并将检测数据传输至远程计算机终端；

S3：远程计算机终端对检测数据进行收集整理，然后进行点云数据分析生成3D模型；

S4：远程计算机终端对比历史3D模型数据，生成位移和形变速率报告后，再形成连贯时序的观测文件。

7.根据权利要求6所述的一种建筑物结构安全检测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，摄像头（1）的安装点位包括固定点位和活动点位；其中，固定点位包括网架、建筑物自带的轨道，活动点位包括车辆、电子无人操作平台。

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