用于檢查物體特別是建筑物的設備和方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及根據獨立權利要求的前序部分的用于檢查物體特別是建筑物的設備 和方法。
【背景技術】
[0002] 建筑物需要有資質的檢查專家進行定期且詳細的檢查，W便檢測建筑物的狀態。 其相應地還應用于許多其它物體。該檢查可W提供關于例如物體的結構完整性是否得W確 保的信息。建筑物一一特別是房屋、倉庫、橋梁、塔、隧道、道路和防護設施一一必須被定期 查驗W便確保充分的適用性和承重安全。查驗在建筑物的建造過程中、在使用、再利用和可 能的再處理過程中進行。
[0003] 運些檢查有時需要考慮大量數據和參數。舉例來說，在建筑物的檢查過程中，需要 考慮組件的材料特性、來自可行標準和指南的操作參數、規格和建議，W及例如由整個建筑 物的環境中的組件構成的特定需求。因此，需要提供一種檢查系統，其能夠實現大量數據的 最大可能的集成并且使得檢查專家可WW明確的方式使用運些數據。
[0004] 建筑物的檢查通常包括建筑物的綜合檢驗，其中，通常對檢查相關情形(例如建筑 物或其各組件的缺陷和/或擾動)進行識別和檢測。下文中，在不限制檢查相關情形的普遍 性的情況下W示例的方式提及缺陷。檢查專家在另外的步驟中分析運些缺陷，并且基于此 得出例如缺陷類型或缺陷拓撲的調查結果。調查結果作為例如關于進一步的檢查步驟和/ 或用于消除運些缺陷的措施的決策的基礎。運伴隨著缺陷及其對建筑物的可能影響會被檢 查專家忽視和/或錯誤估計的風險。
[0005] 記錄缺陷通常包括檢查專家在檢查過程中在建筑物的例如建筑物平面圖的圖表 上輸入缺陷。隨后，所記錄的缺陷通常被電子檢測并且例如輸入到數據庫中或被包括在建 筑物的基于CAD的建筑圖平面圖或例如借助本質上已知的3D掃描儀產生的建筑物模型中。 運一程序首先具有如下缺點:缺陷的檢測僅僅依賴于檢查專家的感知和關注。然而，缺陷的 檢測形成了所有進一步措施的基礎并且因此應具有增加的冗余性，借助于此能夠降低例如 錯誤的輸入或未被發現的缺陷的風險。其次，將示意性檢測到的缺陷傳送至電子數據采集 伴隨著例如由于數值的錯誤輸入導致的傳送錯誤的風險。而且，運樣無法在隨后跟蹤錯誤 發生在檢查中的哪個點。此外，數據的反復傳送是低效的并且是勞動密集型的。舉例來說， 無法跟蹤缺陷是否實際上被檢查專家檢測到或者缺陷是否例如僅在諸如數據傳送期間的 稍后時間丟失。
[0006] 在US 6,725,097 Bl中描述了一種集成系統，該系統試圖克服現有缺點中的至少 一些缺點。該系統允許將可視覺識別的缺陷輸入到檢查專家在檢查過程中攜帶的移動輸入 裝置中。運些缺陷可W例如基于它們的可見結構根據預定選擇來分類，并且可W例如被繪 制在建筑物的平面圖上。在運種情況下，可W例如借助圖形輸入程序將缺陷手動地繪制在 建筑物平面圖上，或者可W在現場拍攝照片。輸入裝置還可W包括用于分析已輸入的缺陷 的程序算法。
[0007] 雖然該系統已經改善了交互性和數據集成，但如之前的系統一樣，檢查數據的檢 測僅通過檢查專家實現，因此不具有冗余性或者僅具有較低的冗余性。結果，缺陷的有益自 動分析同樣也僅基于檢測到的缺陷，即，檢查專家在其檢測過程中的感知和關注。該系統沒 有防范在檢測過程中被忽視的缺陷，也不允許隨后確定是否忽視了缺陷或者是否緊接在檢 查之后發生了缺陷。
【發明內容】
[0008] 因此，本發明所解決的問題是克服現有技術的缺點。特別地，本發明所解決的問題 是提供用于檢查物體特別是建筑物的應用多樣化的設備和應用多樣化的方法，從而實現實 際狀態W及結構缺陷的可靠檢測。而且，所述設備和方法旨在便于操作和實施并且旨在確 保高度安全性。此外，所述設備和方法旨在確保在稍后時間可W跟蹤在物體上特別是建筑 物上哪個點檢測到了檢查相關情形。
[0009] 運些問題通過具有獨立權利要求的特征的設備和方法得到解決。
[0010] 下文在第一方面設及一種用于檢查物體特別是建筑物的設備，其包括:移動測量 單元，用于確定分配給物體的測量值，其中，測量單元具有用于與所述設備的其它單元特別 是基本單元進行數據交換的接口。所述設備還包括基本單元，特別是移動的基本單元，在其 中可存儲并且優選地可視覺表示通過測量單元發送的數據集，并且基本單元具有用于與所 述設備的其它單元特別是至少移動測量單元進行數據交換的接口。優選地，基本單元還具 有與私有或公共網絡進行數據交換的接口。所述設備還包括檢測器件，用于檢測確定測量 值所處的測量位置和/或用于檢測確定測量值時的測量時間。在運種情況下，通過測量單元 確定的測量值能夠至少與通過檢測器件優選自動地檢測到的測量位置和/或測量時間一起 作為數據集被發送給基本單元。在運種情況下，移動測量單元被設計用于無損地確定關于 特別是不可訪問的物體的元件特別是建筑物的組件的內部結構和/或內部狀態的測量值。 測量值的確定能夠例如通過操作測量單元的現場的用戶來實施。在運種情況下，現場的用 戶指代在物體處檢查的過程中存在的用戶，例如，檢查所委托的檢查專家。可選擇地，測量 單元還可W被設計為使得其是可例如經由基本單元遠程控制的。
[0011] 此處W及下文中，建筑物被理解為意指由人類建造的與地基靜態接觸的結構。建 筑物可W是例如用于諸如人類居住、動物容置、植物培育或物品存儲或機器運行的房屋。建 筑物還可W是交通用建筑物，例如，橋梁、道路、隧道或走廊。可選擇地，建筑物還可W是供 應和/或處置用建筑物，例如，井、水管和/或下水道、污水處理廠、堤、滯水巧、石巧、堪、煙 道、塔(例如風塔或輸電塔）、輸電桿或架空電力線路塔。此外，建筑物可W是防護結構，例 如，核電站或防護井、防護巧、用于破壞雪崩的系統、道路網或掩蔽所。建筑物還可W是堪用 設施和/或防御用設施，例如，防御或堪用塔。而且，術語"建筑物"還包含礦井和露天礦W及 臨時建筑物，例如，臨時結構、帳篷、交易會展館、輔助結構、箱體結構和儲藏室。
[0012] 除了建筑物之外，此處W及下文中使用的術語"物體"例如還包含特別是可移動物 品，例如，裝置、機器、車輛、飛行器、家具、藝術品（其中，例如其可靠性可W利用根據本發明 的設備和/或根據本發明的方法來確定），而且還包含活物，例如植物、動物或人類。
[0013] 此處W及下文中，"內部結構"和"內部狀態"被理解為分別意指不能被單純視覺地 識別（即可例如由用戶利用裸眼或借助攝像機識別）的物體的結構和狀態。因此，術語"內部 結構"和"內部狀態"一方面包含物體內的結構和狀態。然而，它們還包含存在于物體表面處 實際上本身對用戶是可見的或者存在于所述表面區域內但不能被單純視覺地識別的結構 和狀態。舉例來說，在本發明的背景下，物體在可見表面區域內的彈性也被視為內部狀態， 因為運樣的彈性不能被單純視覺地識別。
[0014] 基本單元和/或測量單元優選地包括用于存儲、用于處理、用于輸入和輸出W及用 于接收和發送數據的器件。存儲單元和計算單元可W存在W用于存儲和處理數據。特別地， 基本單元可W被設計為使得在下文還會進一步詳細描述的數據結構、程序、數據集(原始的 和/或導出的數據集)和/或指令可被存儲在基本單元上。
[0015] 用于輸入的器件可W包括例如觸敏區和/或鍵盤和/或麥克風。經由觸敏區，例如 繪圖可W由用戶進行記錄。鍵盤允許用戶輸入包括數字的文本。聲音輸入可W經由麥克風 實現。由此輸入的運些數據可W隨后與通過測量單元確定的相關聯的測量值W及通過檢測 器件檢測到的相關聯的測量位置和/或測量時間一起作為數據集被發送給基本單元并且可 選地在其中被存儲和/或被進一步處理。W該方式，可W生成運樣一種日志，其能夠用于記 錄哪個用戶于何時W及于何處實施了何種測量、是如何實施的W及基于何種原因。
[0016] 用于輸出的器件可W包括例如打印機，例如測量日志可W經由打印機輸出。然而， 用于輸出的器件優選地被設計為使得物體特定的特別是建筑物特定的數據或數據結構可 視覺表示。可W例如通過觸敏屏來提供用于輸入和輸出的組合器件。
[0017] 作為視覺表示，待檢查物體的虛擬模型（特別是=維虛擬模型）可W在基本單元 和/或測量單元上被視覺地表示給現場的用戶。在給定合適的用于輸入的器件時，現場的用 戶可W與虛擬模型進行交互，如果合適，例如選擇視圖或標記測量位置。用于現場的用戶的 指令可W同樣被表示，例如用于現場的用戶的指示例如測量位置和/或測量時間和/或測量 類型的測量指令。
[0018] 在一些實施例中，所述設備僅包含單個基本單元可能是足夠的。裝置方面的費用 可W由此被降低。然而，特別是對于相對較大和/或相對復雜的物體的檢查，所述設備也可 W包含多個基本單元。后者可W因此分別具有用于在彼此之間進行數據交換的接口。
[0019] 測量單元優選地被設計為使得其對于現場的用戶是可攜帶的;特別地，為此目的， 其可W被相應地限定尺寸并且具有相應的重量。可選擇地，測量單元可W已被定位或者可 W定位在例如特別是遠程可控車輛之中或之上。
[0020] 基本單元優選地被設計為移動單元，其可被例如現場的用戶攜帶到物體中特別是 建筑物中，或者可W定位在物體的外部特別是建筑物的外部，例如車輛之中或之上。基本單 元有益地被設計為使得其對于用戶是可攜帶的;特別地，為此目的，其可W被相應地限定尺 寸并且具有相應的重量。優選地，基本單元被實施為例如手提箱或者膝上型或平板型計算 機的形式。基本單元優選地具有防護殼體，該防護殼體提供保護W在例如建筑物工地的危 險環境下免受機械損傷。可選擇地，基本單元可W已被定位或者可W定位在特別是遠程可 控車輛之中或之上。然而，原則上，基本單元也可W被布置為例如固定在物體上特別是建筑 物上的維護或檢查終端。
[0021] 基本單元可W具有用于與基于有線的或無線的私有或公共外部網絡進行數據交 換的接口。W該方式，基本單元可W被鏈接至局域（例如服務器單元）或非局域（所謂的 "云"）的網絡服務單元。相應地，特別是實時地，數據可W被發送至網絡服務單元或者從后 者獲得。舉例來說，因特網（公共)或移動無線電網絡(私有)可W被用作外部網絡。
[0022] 基本單元本身被設計為服務器或者包含服務器也是可行的并且在本發明的范圍 之內。測量單元的接口和服務器之間的數據交換可W隨后經由私有或公共網絡實現。在本 實施例中，通過測量單元發送的數據集可被存儲在所述服務器中，并且服務器包含用于與 設備的其它單元進行數據交換的接口。
[0023] 在其它實施例中，還可W想象到將測量單元和基本單元聯合W形成集成裝置并且 例如封入共用殼體中。
[0024] 移動測量單元可W被設計為可例如由現場的用戶定位在測量位置處的便攜式手 持裝置。測量單元包括至少一個測量裝置，用于確定組件的內部結構和內部狀態。舉例來 說，可W通過測量感應的滿流和/或電導率測量值來確定鋼筋混凝±元件中的鋼筋的狀態。 移動測量單元具有用于與設備的其它單元特別是基本單元進行數據交換的接口。測量單元 可W W該方式例如經由無線局域網絡(WLAN)被鏈接至基本單元或設備的其它單元。當然， 基于有線的鏈接同樣是可W想象到的。W該方式，所確定的測量單元的測量數據W及如果 合適的話檢測器件的位置數據可W例如被自動地發送給基本單元。所述發送