用于检查物体特别是建筑物的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及根据独立权利要求的前序部分的用于检查物体特别是建筑物的设备 和方法。
【背景技术】
[0002] 建筑物需要有资质的检查专家进行定期且详细的检查，W便检测建筑物的状态。 其相应地还应用于许多其它物体。该检查可W提供关于例如物体的结构完整性是否得W确 保的信息。建筑物一一特别是房屋、仓库、桥梁、塔、隧道、道路和防护设施一一必须被定期 查验W便确保充分的适用性和承重安全。查验在建筑物的建造过程中、在使用、再利用和可 能的再处理过程中进行。
[0003] 运些检查有时需要考虑大量数据和参数。举例来说，在建筑物的检查过程中，需要 考虑组件的材料特性、来自可行标准和指南的操作参数、规格和建议，W及例如由整个建筑 物的环境中的组件构成的特定需求。因此，需要提供一种检查系统，其能够实现大量数据的 最大可能的集成并且使得检查专家可WW明确的方式使用运些数据。
[0004] 建筑物的检查通常包括建筑物的综合检验，其中，通常对检查相关情形(例如建筑 物或其各组件的缺陷和/或扰动)进行识别和检测。下文中，在不限制检查相关情形的普遍 性的情况下W示例的方式提及缺陷。检查专家在另外的步骤中分析运些缺陷，并且基于此 得出例如缺陷类型或缺陷拓扑的调查结果。调查结果作为例如关于进一步的检查步骤和/ 或用于消除运些缺陷的措施的决策的基础。运伴随着缺陷及其对建筑物的可能影响会被检 查专家忽视和/或错误估计的风险。
[0005] 记录缺陷通常包括检查专家在检查过程中在建筑物的例如建筑物平面图的图表 上输入缺陷。随后，所记录的缺陷通常被电子检测并且例如输入到数据库中或被包括在建 筑物的基于CAD的建筑图平面图或例如借助本质上已知的3D扫描仪产生的建筑物模型中。 运一程序首先具有如下缺点:缺陷的检测仅仅依赖于检查专家的感知和关注。然而，缺陷的 检测形成了所有进一步措施的基础并且因此应具有增加的冗余性，借助于此能够降低例如 错误的输入或未被发现的缺陷的风险。其次，将示意性检测到的缺陷传送至电子数据采集 伴随着例如由于数值的错误输入导致的传送错误的风险。而且，运样无法在随后跟踪错误 发生在检查中的哪个点。此外，数据的反复传送是低效的并且是劳动密集型的。举例来说， 无法跟踪缺陷是否实际上被检查专家检测到或者缺陷是否例如仅在诸如数据传送期间的 稍后时间丢失。
[0006] 在US 6,725,097 Bl中描述了一种集成系统，该系统试图克服现有缺点中的至少 一些缺点。该系统允许将可视觉识别的缺陷输入到检查专家在检查过程中携带的移动输入 装置中。运些缺陷可W例如基于它们的可见结构根据预定选择来分类，并且可W例如被绘 制在建筑物的平面图上。在运种情况下，可W例如借助图形输入程序将缺陷手动地绘制在 建筑物平面图上，或者可W在现场拍摄照片。输入装置还可W包括用于分析已输入的缺陷 的程序算法。
[0007] 虽然该系统已经改善了交互性和数据集成，但如之前的系统一样，检查数据的检 测仅通过检查专家实现，因此不具有冗余性或者仅具有较低的冗余性。结果，缺陷的有益自 动分析同样也仅基于检测到的缺陷，即，检查专家在其检测过程中的感知和关注。该系统没 有防范在检测过程中被忽视的缺陷，也不允许随后确定是否忽视了缺陷或者是否紧接在检 查之后发生了缺陷。
【发明内容】
[0008] 因此，本发明所解决的问题是克服现有技术的缺点。特别地，本发明所解决的问题 是提供用于检查物体特别是建筑物的应用多样化的设备和应用多样化的方法，从而实现实 际状态W及结构缺陷的可靠检测。而且，所述设备和方法旨在便于操作和实施并且旨在确 保高度安全性。此外，所述设备和方法旨在确保在稍后时间可W跟踪在物体上特别是建筑 物上哪个点检测到了检查相关情形。
[0009] 运些问题通过具有独立权利要求的特征的设备和方法得到解决。
[0010] 下文在第一方面设及一种用于检查物体特别是建筑物的设备，其包括:移动测量 单元，用于确定分配给物体的测量值，其中，测量单元具有用于与所述设备的其它单元特别 是基本单元进行数据交换的接口。所述设备还包括基本单元，特别是移动的基本单元，在其 中可存储并且优选地可视觉表示通过测量单元发送的数据集，并且基本单元具有用于与所 述设备的其它单元特别是至少移动测量单元进行数据交换的接口。优选地，基本单元还具 有与私有或公共网络进行数据交换的接口。所述设备还包括检测器件，用于检测确定测量 值所处的测量位置和/或用于检测确定测量值时的测量时间。在运种情况下，通过测量单元 确定的测量值能够至少与通过检测器件优选自动地检测到的测量位置和/或测量时间一起 作为数据集被发送给基本单元。在运种情况下，移动测量单元被设计用于无损地确定关于 特别是不可访问的物体的元件特别是建筑物的组件的内部结构和/或内部状态的测量值。 测量值的确定能够例如通过操作测量单元的现场的用户来实施。在运种情况下，现场的用 户指代在物体处检查的过程中存在的用户，例如，检查所委托的检查专家。可选择地，测量 单元还可W被设计为使得其是可例如经由基本单元远程控制的。
[0011] 此处W及下文中，建筑物被理解为意指由人类建造的与地基静态接触的结构。建 筑物可W是例如用于诸如人类居住、动物容置、植物培育或物品存储或机器运行的房屋。建 筑物还可W是交通用建筑物，例如，桥梁、道路、隧道或走廊。可选择地，建筑物还可W是供 应和/或处置用建筑物，例如，井、水管和/或下水道、污水处理厂、堤、滞水巧、石巧、堪、烟 道、塔(例如风塔或输电塔）、输电杆或架空电力线路塔。此外，建筑物可W是防护结构，例 如，核电站或防护井、防护巧、用于破坏雪崩的系统、道路网或掩蔽所。建筑物还可W是堪用 设施和/或防御用设施，例如，防御或堪用塔。而且，术语"建筑物"还包含矿井和露天矿W及 临时建筑物，例如，临时结构、帐篷、交易会展馆、辅助结构、箱体结构和储藏室。
[0012] 除了建筑物之外，此处W及下文中使用的术语"物体"例如还包含特别是可移动物 品，例如，装置、机器、车辆、飞行器、家具、艺术品（其中，例如其可靠性可W利用根据本发明 的设备和/或根据本发明的方法来确定），而且还包含活物，例如植物、动物或人类。
[0013] 此处W及下文中，"内部结构"和"内部状态"被理解为分别意指不能被单纯视觉地 识别（即可例如由用户利用裸眼或借助摄像机识别）的物体的结构和状态。因此，术语"内部 结构"和"内部状态"一方面包含物体内的结构和状态。然而，它们还包含存在于物体表面处 实际上本身对用户是可见的或者存在于所述表面区域内但不能被单纯视觉地识别的结构 和状态。举例来说，在本发明的背景下，物体在可见表面区域内的弹性也被视为内部状态， 因为运样的弹性不能被单纯视觉地识别。
[0014] 基本单元和/或测量单元优选地包括用于存储、用于处理、用于输入和输出W及用 于接收和发送数据的器件。存储单元和计算单元可W存在W用于存储和处理数据。特别地， 基本单元可W被设计为使得在下文还会进一步详细描述的数据结构、程序、数据集(原始的 和/或导出的数据集)和/或指令可被存储在基本单元上。
[0015] 用于输入的器件可W包括例如触敏区和/或键盘和/或麦克风。经由触敏区，例如 绘图可W由用户进行记录。键盘允许用户输入包括数字的文本。声音输入可W经由麦克风 实现。由此输入的运些数据可W随后与通过测量单元确定的相关联的测量值W及通过检测 器件检测到的相关联的测量位置和/或测量时间一起作为数据集被发送给基本单元并且可 选地在其中被存储和/或被进一步处理。W该方式，可W生成运样一种日志，其能够用于记 录哪个用户于何时W及于何处实施了何种测量、是如何实施的W及基于何种原因。
[0016] 用于输出的器件可W包括例如打印机，例如测量日志可W经由打印机输出。然而， 用于输出的器件优选地被设计为使得物体特定的特别是建筑物特定的数据或数据结构可 视觉表示。可W例如通过触敏屏来提供用于输入和输出的组合器件。
[0017] 作为视觉表示，待检查物体的虚拟模型（特别是=维虚拟模型）可W在基本单元 和/或测量单元上被视觉地表示给现场的用户。在给定合适的用于输入的器件时，现场的用 户可W与虚拟模型进行交互，如果合适，例如选择视图或标记测量位置。用于现场的用户的 指令可W同样被表示，例如用于现场的用户的指示例如测量位置和/或测量时间和/或测量 类型的测量指令。
[0018] 在一些实施例中，所述设备仅包含单个基本单元可能是足够的。装置方面的费用 可W由此被降低。然而，特别是对于相对较大和/或相对复杂的物体的检查，所述设备也可 W包含多个基本单元。后者可W因此分别具有用于在彼此之间进行数据交换的接口。
[0019] 测量单元优选地被设计为使得其对于现场的用户是可携带的;特别地，为此目的， 其可W被相应地限定尺寸并且具有相应的重量。可选择地，测量单元可W已被定位或者可 W定位在例如特别是远程可控车辆之中或之上。
[0020] 基本单元优选地被设计为移动单元，其可被例如现场的用户携带到物体中特别是 建筑物中，或者可W定位在物体的外部特别是建筑物的外部，例如车辆之中或之上。基本单 元有益地被设计为使得其对于用户是可携带的;特别地，为此目的，其可W被相应地限定尺 寸并且具有相应的重量。优选地，基本单元被实施为例如手提箱或者膝上型或平板型计算 机的形式。基本单元优选地具有防护壳体，该防护壳体提供保护W在例如建筑物工地的危 险环境下免受机械损伤。可选择地，基本单元可W已被定位或者可W定位在特别是远程可 控车辆之中或之上。然而，原则上，基本单元也可W被布置为例如固定在物体上特别是建筑 物上的维护或检查终端。
[0021] 基本单元可W具有用于与基于有线的或无线的私有或公共外部网络进行数据交 换的接口。W该方式，基本单元可W被链接至局域（例如服务器单元）或非局域（所谓的 "云"）的网络服务单元。相应地，特别是实时地，数据可W被发送至网络服务单元或者从后 者获得。举例来说，因特网（公共)或移动无线电网络(私有)可W被用作外部网络。
[0022] 基本单元本身被设计为服务器或者包含服务器也是可行的并且在本发明的范围 之内。测量单元的接口和服务器之间的数据交换可W随后经由私有或公共网络实现。在本 实施例中，通过测量单元发送的数据集可被存储在所述服务器中，并且服务器包含用于与 设备的其它单元进行数据交换的接口。
[0023] 在其它实施例中，还可W想象到将测量单元和基本单元联合W形成集成装置并且 例如封入共用壳体中。
[0024] 移动测量单元可W被设计为可例如由现场的用户定位在测量位置处的便携式手 持装置。测量单元包括至少一个测量装置，用于确定组件的内部结构和内部状态。举例来 说，可W通过测量感应的满流和/或电导率测量值来确定钢筋混凝±元件中的钢筋的状态。 移动测量单元具有用于与设备的其它单元特别是基本单元进行数据交换的接口。测量单元 可W W该方式例如经由无线局域网络(WLAN)被链接至基本单元或设备的其它单元。当然， 基于有线的链接同样是可W想象到的。W该方式，所确定的测量单元的测量数据W及如果 合适的话检测器件的位置数据可W例如被自动地发送给基本单元。所述发送