上海市科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新資金計(jì)劃擬立項(xiàng)的清單上今年出現(xiàn)了上海砼測檢測技術(shù)有限公司的名字。本次上海砼測以項(xiàng)目《工程結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測的自動化圖像位移測量系統(tǒng)》成功獲選。
科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金 (簡稱創(chuàng)新基金) 是國務(wù)院于1999年批準(zhǔn)設(shè)立, 用于支持科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的政府專項(xiàng)基金。它以資助初創(chuàng)期和成長初期企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)作為切入點(diǎn), 有效緩解了科技型中小企業(yè)的融資難問題, 催生了新興產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速成長, 為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式, 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會又好又快發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
上海砼測檢測技術(shù)有限公司自成立以來，具有豐富的智能監(jiān)測技術(shù)的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。公司擁有核心技術(shù)的軟硬件研發(fā)、組裝和工程實(shí)踐能力，致力于成為智能工程監(jiān)測領(lǐng)域內(nèi)的國內(nèi)領(lǐng)先單位。在智能監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)應(yīng)用方面已開發(fā)了適用于老舊住房及基坑的智能化監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集的設(shè)備設(shè)施及數(shù)據(jù)處理、預(yù)警云平臺，并已應(yīng)用于工程實(shí)例。
老舊房智能化監(jiān)測
在智能工程監(jiān)測領(lǐng)域上海砼測自主研發(fā)了基于“機(jī)器視覺”的位移監(jiān)測技術(shù)，又稱基于“攝影測量法”的位移監(jiān)測技術(shù)。其原理是由布設(shè)于已知相對靜止位置的基準(zhǔn)點(diǎn)和多個(gè)被監(jiān)測位置的觀測點(diǎn)組成，利用攝像機(jī)拍攝基準(zhǔn)靶與測量靶之間的相互位置變化來計(jì)算被測目標(biāo)的X（水平）、Z（沉降）位移情況。當(dāng)被測目標(biāo)發(fā)生位置變化時(shí)，測量靶將隨之移動，通過軟件特定算法實(shí)現(xiàn)位移距離與像素的轉(zhuǎn)換，從而得到實(shí)際的位移量。本次項(xiàng)目的測量方式通過融合“機(jī)器視覺”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“云端服務(wù)”兩大關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了撓度的長期實(shí)時(shí)監(jiān)測。
下面我們深入了解一下《工程結(jié)構(gòu)位移監(jiān)測的自動化圖像位移測量系統(tǒng)》這個(gè)立項(xiàng)。
“機(jī)器視覺”位移傳感器
一、參賽項(xiàng)目研究背景
隨著我國城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展與基礎(chǔ)設(shè)施的快速建設(shè)，存量工程結(jié)構(gòu)數(shù)量大量增加，結(jié)構(gòu)維護(hù)的工作量與復(fù)雜度增大，既有結(jié)構(gòu)的檢測鑒定與長期監(jiān)測成為工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的重要工作。數(shù)字圖像檢測作為近年來新興的檢測方法，在工程結(jié)構(gòu)檢測領(lǐng)域呈現(xiàn)出越來越廣泛的應(yīng)用前景。
對于結(jié)構(gòu)表面的裂縫與損傷檢測，數(shù)字圖像處理的方法由于其方便可靠、易于操作，具備遠(yuǎn)程、非接觸式的特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中具備較大的優(yōu)勢；同時(shí)，數(shù)字圖像法可以實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)位移、變形的便捷測量，提高檢查效率。
適用于新建或既有工程結(jié)構(gòu)的數(shù)字圖像法檢測，領(lǐng)域包括建筑結(jié)構(gòu)、水工、市政、鐵路、公路等，如民用建筑、工業(yè)建構(gòu)筑物、塔桅結(jié)構(gòu)、保護(hù)性建筑、大壩壩體、市政公路鐵路橋梁隧道結(jié)構(gòu)、道路路面等，其它類型的結(jié)構(gòu)可參照執(zhí)行。
二、項(xiàng)目產(chǎn)品開發(fā)
新建和既有工程的工程應(yīng)用環(huán)境不一樣，監(jiān)測的指標(biāo)分析也有所不同，我司針對圖像位移法產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)是各個(gè)場景的工程應(yīng)用和優(yōu)化，并通過和人工測量的應(yīng)用，并最終實(shí)現(xiàn)各個(gè)場景的圖像識別法的工程應(yīng)用。
基于WEB的仿真3D主界面
三、生產(chǎn)策略
目前本產(chǎn)品屬于各工程場景開發(fā)和優(yōu)化階段，不同工程應(yīng)用環(huán)境場景對機(jī)器視覺監(jiān)測的技術(shù)參數(shù)有所不同，如監(jiān)測視場角、監(jiān)測距離、有源或無緣標(biāo)靶、豎向位移或水平位移或收斂變形等，因此目前屬于定制化產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用的技術(shù)服務(wù)階段。
四、項(xiàng)目目前發(fā)展階段
目前本產(chǎn)品系統(tǒng)目前處于小規(guī)模試應(yīng)用階段，目前試用的用戶，皆反饋良好。
該產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)值得期待。
1、非接觸式測量
傳感器本身不需要安裝于被測物表面，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的同時(shí)測量。相比于靜力水準(zhǔn)儀等測量方式，被測物的移動或變形不會影響傳感器的工作狀態(tài)。
2、高精度算法
像素精度是指每個(gè)像素在指定距離下所代表的投影尺寸，反應(yīng)單個(gè)像素能測量的最小精度。而亞像素算法將這一精度提升最多256倍。使實(shí)際測量時(shí)輕松達(dá)到±0.01mm的分辨率。
3、物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算
邊緣計(jì)算即傳感器內(nèi)部計(jì)算，是指靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺，就近提供最近端服務(wù)。
作為物聯(lián)網(wǎng)測量傳感器，采用了邊緣計(jì)算的構(gòu)架有效提升了更高的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t性，緩解互聯(lián)網(wǎng)流量壓力，并可支持更高的處理性能。使其更加穩(wěn)定可靠。
4、自主可控的國產(chǎn)化芯片和自主開發(fā)的開源Linux嵌入式操作系統(tǒng)
所有處理器和物料全面國產(chǎn)化，使研發(fā)生產(chǎn)更高效，用戶需求更靈活。代碼開源，具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)性能，支持所有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并可開發(fā)新的協(xié)議。
5、模塊化設(shè)計(jì)
傳感器采用模塊化設(shè)計(jì)和多接口模式，可選擇加入北斗衛(wèi)星定位模塊，采用RTK差分信號或連入本地CORS網(wǎng)進(jìn)行亞毫米級絕對位移監(jiān)測。
6、工程應(yīng)用場景定制
目前本產(chǎn)業(yè)有不同工程場景應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)數(shù)據(jù)儲備及優(yōu)化方案。
2022年是極為“特殊”的一年，疫情的反復(fù)使得很多中小型科技企業(yè)遇到了困境。創(chuàng)新基金的設(shè)立不僅激發(fā)了科技型中小企業(yè)自主創(chuàng)新的熱情，而且為企業(yè)未來申報(bào)國家各類科技計(jì)劃項(xiàng)目打下了良好的基礎(chǔ)。上海砼測也將繼續(xù)研發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，不斷交出科創(chuàng)成績，未來將企業(yè)新的“高光時(shí)刻”展現(xiàn)給大家。
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