[发明专利]一种基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，包括码头整体结构测量步骤和基材强度测量步骤，码头整体结构测量步骤用于通过无人机获取码头整体结构图像信息并建立三维立体模型；基材强度测量步骤用于根据三维立体模型选定若干测量位置；将若干测量位置的基材结构强度参数载入三维立体模型中生成码头整体承载力分析模型。本发明通过无人机对码头主要结构构件的损伤和倾斜度进行初步检测，并依据码头主要结构构件的损伤程度确定强度检测点，对检测点进行强度检测，构建码头整体承载力分析模型，可以直观的分析码头各个区域的承载力情况，实现了结构可靠性风险的提前预判。

技术领域

本发明涉及码头结构分析技术领域，具体为一种基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法。

背景技术

码头又称渡头，是一条由岸边伸往水中的长堤，也可能只是一排由岸上伸入水中的楼梯，它多数是人造的土木工程建筑物，供船舶停靠、装卸货物和上下游客，是港口的主要组成部分；按码头的平面布置分：有顺岸式、突堤式、墩式等。码头在初始结构设计时，除供装卸货物和上下旅客所需泊位外，还会根据码头的具体用途（比如根据货物种类）设定多个泊位，在港内还要有辅助船舶和修船码头泊位；码头线长度一般根据可能同时停靠码头的船长和船舶间的安全间距确定。

港口码头主要是由钢筋混凝土结构组成，在长时间的运行使用中，受到多种因素的影响和侵蚀，可能会产生结构病害；由于码头接触水体，长时间在水浪冲击及海水侵蚀，码头结构会出现钢筋锈蚀、混凝土开裂等破坏，降低了码头结构的服役安全性。另外，当地基出现不均匀沉降后，还会造成码头出现局部倾斜甚至是整体倾斜，以致引起结构开裂，影响到了码头整体结构的安全性，所以需要定期或者在经过台风、风暴潮浪等自然灾害后对码头的整体结构的可靠性进行分析，但是现在并没有这样整体结构可靠性的分析方法可以应用。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，利用无人机对码头主要结构构件结构的损伤和倾斜度进行初步检测，并依据码头主要结构构件结构的损伤程度确定基材强度检测点，通过构建码头整体承载力分析模型，实现了结构强度风险的提前预判。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无人机进行数据采集的码头结构可靠性分析方法，包括码头整体结构测量步骤和基材强度测量步骤，所述码头整体结构测量步骤用于通过无人机获取码头整体结构图像信息并建立三维立体模型；所述基材强度测量步骤用于根据三维立体模型选定若干测量位置，并测量若干测量位置的主要结构构件基材的结构强度参数；

所述分析方法包括将若干测量位置的基材结构强度参数载入三维立体模型中生成码头整体承载力分布模型。

优选的，所述码头整体结构测量步骤包括：

步骤S21、根据码头位置参数及其整体尺寸参数设定飞行轨迹；

步骤S22、无人机按照所述飞行轨迹对码头整体结构进行图像拍摄，生成若干初始图像；

步骤S23、立体模型生成子步骤，根据若干所述初始图像信息构建三维立体模型。

优选的，所述无人机上设置有摄像机和飞行姿态控制机构，所述飞行姿态控制机构包括设置在无人机内部的陀螺仪，用于检测无人机的水平方位和偏转角度；码头包括若干主要结构构件基材和设置在若干所述主要结构构件基材上的建筑面，所述码头位置参数包括根据主要结构构件基材和建筑面的相对位置对每个主要结构构件基材设定的位置编码，所述整体尺寸参数包括各个主要结构构件基材之间的相对距离。

优选的，所述步骤S21包括飞行轨迹设定策略，所述飞行轨迹设定策略包括依据所述摄像机的摄像范围和码头各个主要结构构件基材之间的水平距离设定水平拍照间距，以使摄像头处于预设的拍照点时能同时拍摄三至五个主要结构构件基材的图像信息，且各个主要结构构件基材的图像之间没有重叠；

所述飞行轨迹设定策略还包括使无人机的飞行轨迹处于同一水平面上且保持匀速飞行。