找一下城市（找出城市隐形杀手 | INSKY墙面巡检无人机，超越肉眼可见）

曾经的温馨住房,如今却成为了潜在杀机

国内高层住宅的兴起阶段是在上世纪90年代，大城市因为人口的汇聚导致住房需求的井喷，商品房、特别是高层商品房成为了解决巨大住房需求的最好供应，因此大城市的高层住宅如雨后春笋般涌现。

外墙脱落 立面鼓包 精装缩水

老旧高层建筑事故频发,外立面大面积脱落

合肥 某高层住宅 外立面打满补丁

不论是材料还是建筑，都有使用期限的，超过一定年数，墙面渗水漏水、开裂、鼓包、外墙保温层脱落等都少不了。脱落的外立面轻则损失群众财产，重则危及群众生命。而这些老化的建筑物如何进行定期的检查和维护，不仅是每一位业主需要关注的，更是政府关心的“问题”。

近期频发的外立面脱落甚至致死的事故，更是引起了广泛的社会关注。

其实早在2012年，上海市政府常务会议就审议通过了《上海市建筑玻璃幕墙管理办法 》，而在近期接连发生的高楼外立面脱落事件更是引发了广泛的社会关注。上海市住建委和房管局更是联合发布《关于进一步加强房屋高坠隐患排查整改的通知》，要求进一步加强房屋高坠隐患排查整改工作，确保人民群众生命财产安全。

就在上周，上海建科便邀约狮尾智能至上海建筑幕墙检测中心，就如何能够更经济高效的进行大规模城市巡检，提前发现高楼的安全隐患进行了深入讨论。

无人机 红外检测 AI计算,带来高效与安全的双重保障

无人机 高效采集

首先，传统的巡检方式是通过吊篮或是蜘蛛人来进行，除去搭建安全设备的时间，扫一栋楼也需要3-5天，这样的方式不仅费时费力，其中的危险性也是不容忽视。而相对的，使用无人机进行信息采集的话，一栋20层高的建筑物可能需要耗费人力几天的时间，无人机可能仅仅需要一两个小时。

红外检测 缺陷识别

对于外立面的脱落隐患，除了时间因素以外，还有更多的高楼因为曾进行过一些外立面的改造，例如涂刷保护漆。而在这层看似“安全”的保护漆之下，更是藏住了很多仅凭肉眼无法判断的“健康隐患”。

这时，就需要借助红外检测的科技力量，来进行缺陷识别。红外检测就像是”CT”扫描一样，可通过识别不同的温度来捕捉那些肉眼不可见的隐患。

AI计算 数据筛选

无人机可以代替人力作为载体进行数据采集，红外设备则可以代替人眼来进行缺陷识别。

AI则可以自动对数据进行筛查和缺陷分类，将无人机所采集的大量数据进行快速的分类和警示，进一步大大提升风险预警的效率。

INSKY智慧建筑空中物联网数据平台，助力城市数字化治理

狮尾智能，一直致力于解决当前无人智能体在垂直行业的应用问题，无人智能体对大带宽、高可靠和低时延的组网应用需求，利用 4G/5G蜂窝网技术，将人工智能技术实施部署到无人智能体平台上，开发智能网联管理模块和物联网监控平台，提供无人机AI智能巡检的解决方案。

无人机通过对建筑外立面的倾斜摄影以及载荷红外等设备，可以将拍摄的数据回传到数据平台，再通过AI云计算快速地对所采集的数据进行一个筛查，最终自动生成报告（例如绘制空鼓的区域轮廓等）。

—平台化

历史数据可存储、可追溯，并可根据历史数据安排定时定量的检测。

—智能化

无人机可自主规划航线进行巡检以及数据的采集，实现5G-RTK厘米级的精准定位，做到自主避障的安全飞行。

—数字化

数字孪生技术，可为每栋建筑物建立档案。并通过海量的数据学习和迭代，最终可自动生成“健康预测”与警示，生成分析报告，从以往的事故之后补救的被动状态，转化为提前排查、发现、干预，在“襁褓”中便解决这些建筑物的安全隐患，真正的达到数据化城市治理。

红外检测的原理

热成像对墙体缺陷的表达

当被检测物体内部存在连续性缺陷时，会在一定程度上影响热传导，温度在物体表面的分布会出现差异，这种差异进一步引起被检测物体表面的红外辐射能力发生差异，以此可判断被检测物体是否存在连续性缺陷。

正常的外立面应该是一个连续均质的，有缺陷的外立面呈现出鼓包，或者墙体内部有中空甚至漏水等现象。

2. 红外图像的特征分类

红外图像中像素温度值的变化情况将红外图像划分为：平坦区域、边缘区域、特征点区域。

——屋顶型边缘

存在鼓包或者材料变化，温度突变非常高。

例：外墙鼓包、颜料脱落等

——跳跃型边缘

整块区域与区域之间有较大温度变化。

例：处于影子之下或材质不同（如窗户与墙体）

——时线型边缘

混合且复杂的区域，大概率是缺陷位置。

例：鼓包还伴渗水、墙体开裂

实际案例操作

在进行了前期的调研确定了红外技术的可行性后，建科以及狮尾智能的小伙伴们便做起了实地的测试。

测试方式：

1） 墙面的红外白光对比。（640*512）

2） 固定云台放大倍率5X,依次测试4/10/20米时 对象状况。

3） 固定距离7m,依次测试10X/20X云台放大倍率时对象状况。

红外检测的优势

红外检测属于无损检测的一种，能够完成X射线、激光全息检测、超声波、声发射无法进行的检测任务，而这也依托其具有的以下独特优势：

大面积以及动态检测

红外检测既可以对静止的物体进行检测，也可以对传统接触式检测方法无法检测的运动的物体进行检测，因具有非接触性的特点，检测范围更广，可实现大面积检测。

安全性极强

红外线是自然界普遍存在的，对于被检测物无危害，同时也保证了检测人员的安全。

检测准确

红外检测的温度分辨率很高，精确度甚至可以达到0.01°，既具有较高的空间分辨率，也有较高的温度分辨率。

操作便捷

红外的检测设备一般体积较小，重量轻，方便携带，操作简单，且检测速度快，红外检测检测物体只需几秒钟或者几分钟就可以完成扫描。

据由上海人民出版社出版的《上海市建筑业行业发展报告（2019年）》统计，截至2018年年末，上海高层建筑达到4.76万幢，比上年新增1335幢，合计4.7亿平方米。在这样庞大的数量之下，如果依托传统的人工巡检肯定是不现实的。若如果没有高效大范围的城市扫描手段，是无法对市民的安全作出强有力的保障。

狮尾智能为无人机建筑自动化巡检提供完整解决方案，将无人机、移动网络、云服务器、AI算法融为整个平台。通过数据孪生技术，为建筑物建立电子档案，收集历史数据从而提供事前、事中以及事后的全数字化解决方案。在极短时间内便可完成所有的扫描任务以及生成完整的体检报告，为后续的维护、修整以及改建提供了重要决策依据，实现了短期内高效且大范围的建筑质量巡检，为数字化治理城市的目标迈下了扎实的一步。

参考文献：

[1] 安军,基于红外技术的建筑物外墙质量评价研究[硕士学位论文],中国海洋大学,2013

[2]王靖,红外热像技术在建筑中的检测与分析[硕士学位论文],辽宁工程技术大学,2013