上海市科技型中小企业技术创新资金计划拟立项的清单上今年出现了上海砼测检测技术有限公司的名字。本次上海砼测以项目《工程结构位移监测的自动化图像位移测量系统》成功获选。
科技型中小企业技术创新基金 (简称创新基金) 是国务院于1999年批准设立, 用于支持科技型中小企业技术创新的政府专项基金。它以资助初创期和成长初期企业的技术创新产品开发作为切入点, 有效缓解了科技型中小企业的融资难问题, 催生了新兴产业和高新技术产业的快速成长, 为调整产业结构、转变经济发展方式, 实现经济社会又好又快发展作出了重要贡献。
上海砼测检测技术有限公司自成立以来,具有丰富的智能监测技术的工程应用经验。公司拥有核心技术的软硬件研发、组装和工程实践能力,致力于成为智能工程监测领域内的国内领先单位。在智能监测系统研发应用方面已开发了适用于老旧住房及基坑的智能化监测、数据采集的设备设施及数据处理、预警云平台,并已应用于工程实例。
老旧房智能化监测
在智能工程监测领域上海砼测自主研发了基于“机器视觉”的位移监测技术,又称基于“摄影测量法”的位移监测技术。其原理是由布设于已知相对静止位置的基准点和多个被监测位置的观测点组成,利用摄像机拍摄基准靶与测量靶之间的相互位置变化来计算被测目标的X(水平)、Z(沉降)位移情况。当被测目标发生位置变化时,测量靶将随之移动,通过软件特定算法实现位移距离与像素的转换,从而得到实际的位移量。本次项目的测量方式通过融合“机器视觉”、“物联网”、“云端服务”两大关键技术,实现了挠度的长期实时监测。
下面我们深入了解一下《工程结构位移监测的自动化图像位移测量系统》这个立项。
“机器视觉”位移传感器
一、参赛项目研究背景
随着我国城镇化的迅速发展与基础设施的快速建设,存量工程结构数量大量增加,结构维护的工作量与复杂度增大,既有结构的检测鉴定与长期监测成为工程结构领域的重要工作。数字图像检测作为近年来新兴的检测方法,在工程结构检测领域呈现出越来越广泛的应用前景。
对于结构表面的裂缝与损伤检测,数字图像处理的方法由于其方便可靠、易于操作,具备远程、非接触式的特点,在实际应用中具备较大的优势;同时,数字图像法可以实现对结构位移、变形的便捷测量,提高检查效率。
适用于新建或既有工程结构的数字图像法检测,领域包括建筑结构、水工、市政、铁路、公路等,如民用建筑、工业建构筑物、塔桅结构、保护性建筑、大坝坝体、市政公路铁路桥梁隧道结构、道路路面等,其它类型的结构可参照执行。
二、项目产品开发
新建和既有工程的工程应用环境不一样,监测的指标分析也有所不同,我司针对图像位移法产品开发的重点是各个场景的工程应用和优化,并通过和人工测量的应用,并最终实现各个场景的图像识别法的工程应用。
基于WEB的仿真3D主界面
三、生产策略
目前本产品属于各工程场景开发和优化阶段,不同工程应用环境场景对机器视觉监测的技术参数有所不同,如监测视场角、监测距离、有源或无缘标靶、竖向位移或水平位移或收敛变形等,因此目前属于定制化产品生产应用的技术服务阶段。
四、项目目前发展阶段
目前本产品系统目前处于小规模试应用阶段,目前试用的用户,皆反馈良好。
该产品的技术创新点值得期待。
1、非接触式测量
传感器本身不需要安装于被测物表面,可实现多个监测点的同时测量。相比于静力水准仪等测量方式,被测物的移动或变形不会影响传感器的工作状态。
2、高精度算法
像素精度是指每个像素在指定距离下所代表的投影尺寸,反应单个像素能测量的最小精度。而亚像素算法将这一精度提升最多256倍。使实际测量时轻松达到±0.01mm的分辨率。
3、物联网边缘计算
边缘计算即传感器内部计算,是指靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。
作为物联网测量传感器,采用了边缘计算的构架有效提升了更高的网络传输效率,降低数据传输的延迟性,缓解互联网流量压力,并可支持更高的处理性能。使其更加稳定可靠。
4、自主可控的国产化芯片和自主开发的开源Linux嵌入式操作系统
所有处理器和物料全面国产化,使研发生产更高效,用户需求更灵活。代码开源,具有强大的网络性能,支持所有的网络协议,并可开发新的协议。
5、模块化设计
传感器采用模块化设计和多接口模式,可选择加入北斗卫星定位模块,采用RTK差分信号或连入本地CORS网进行亚毫米级绝对位移监测。
6、工程应用场景定制
目前本产业有不同工程场景应用经验和技术数据储备及优化方案。
2022年是极为“特殊”的一年,疫情的反复使得很多中小型科技企业遇到了困境。创新基金的设立不仅激发了科技型中小企业自主创新的热情,而且为企业未来申报国家各类科技计划项目打下了良好的基础。上海砼测也将继续研发技术创新,不断交出科创成绩,未来将企业新的“高光时刻”展现给大家。