[发明专利]一种无人机载穿墙雷达高层建筑墙体健康离线检测系统及检测方法

说明书

本发明公开了一种无人机载穿墙雷达高层建筑墙体健康离线检测系统及检测方法，该检测系统包括：穿墙雷达，用来对高层建筑物外墙进行扫描，并通过采集的回波数据对墙体进行成像分析；无人机单元，用来搭载穿墙雷达并绕高层建筑物外墙进行飞行，并回传位置、姿态信号至地面站；地面站，用来对无人机单元的飞行路线进行规划、对飞行状态进行调整，并接受穿墙雷达和无人机单元的回传数据进行分析，完成对高层建筑墙体健康的检测。该检测方法主要基于上述检测系统来实施。本发明具有结构简单、操作简便、自动化程度高、检测效果好等优点。

技术领域

本发明主要涉及到建筑物健康状态检测技术领域，特指一种无人机载穿墙雷达高层建筑墙体健康离线检测系统及检测方法。

背景技术

近年来，全国各地高层建筑物墙体脱落事件时有发生，严重威胁人民群众生命财产安全，引起政府、群众、社会媒体的广泛关注。就目前来说，运用于建筑物外墙检测的方法主要有目测法、敲击法、超声脉冲法以及热红外成像检测。

目测法适用于鉴定分析的一般性建筑物和结构物，对于高层建筑物外墙来说，目测法并不现实.目测法通常是聘用经验比较丰富的师傅通过肉眼来观察建筑物的墙体状况，由于肉眼的可视范围有限，因此该方法只适用于鉴定分析的一般性建筑物和结构物，对于高层建筑物外墙来说，目测法并不现实。

超声脉冲法利用超声波遇到由声阻抗不同的介质构成的界面时，将会发生反射的原理，来实现对墙体的检测，但是由于混凝土对超声的强吸收问题、骨料对超声的散射问题、超声的耦合问题、强噪声下弱信号的提取问题和各向异性问题等，限制了超声脉冲法在工程上应用于检测墙体外侧的健康状况。

敲击法是通过在建筑物外墙铺设大量的带有传感器的线路来对建筑物外墙的健康状况进行检测，由于对高层建筑物外墙铺设线路实施难度大且耗时很长，同时因为线路要尽可能的覆盖建筑物外墙，其成本也是巨大的，因此使用该方法来实现对高层建筑物外墙健康状况的检测也是不现实的。

热红外成像检测可以有效地检测建筑物外墙，但是由于红外线的作用距离比较短，但是对于高层建筑物外墙来说也难以实现。

因此，急需一种既简单高效且低成本、快速的高层建筑物外墙健康状况检测系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、操作简便、自动化程度高、检测效果好的无人机载穿墙雷达高层建筑墙体健康离线检测系统及检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种无人机载穿墙雷达高层建筑墙体健康离线检测系统，其包括：

穿墙雷达，用来对高层建筑物外墙进行扫描，并通过采集的回波数据对墙体进行成像分析；

无人机单元，用来搭载穿墙雷达并绕高层建筑物外墙进行飞行，并回传位置、姿态信号至地面站；

地面站，用来对无人机单元的飞行路线进行规划、对飞行状态进行调整，并接受穿墙雷达和无人机单元的回传数据进行分析，完成对高层建筑墙体健康的检测。

作为本发明系统的进一步改进：所述穿墙雷达包括脉冲源模块、电源模块、时序控制模块、接收机、收发天线模块、数字采集模块以及数据存储模块；所述脉冲源模跟时序控制模块用于产生一定周期的脉冲信号，所述电源模块用来给穿墙雷达中的所有模块供电，所述收发天线模块分别用来接收和发送电磁波，所述接收机用于处理接收收发天线模块中接收天线接收的电磁波，所述数字采集模块用于读出接收机中的雷达数据，所述数据存储模块用于读取出数字采集模块中的雷达数据并在数据采集结束后用于地面站分析墙体健康状况。