房屋鑒定報告智慧編制系統(tǒng)應(yīng)用研究

黃啟云，幸超群，要東明，楊紅梅

（1.廣東省有色工業(yè)建筑質(zhì)量檢測站有限公司，廣東 廣州 510700；2.湖南省建設(shè)工程質(zhì)量安全協(xié)會，湖南 長沙 410000）

0 引言

我國正處于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)快速發(fā)展的新階段。我國房屋安全鑒定工作已逐步由傳統(tǒng)人工編制報告向自動化編制報告方向轉(zhuǎn)型。采用“互聯(lián)網(wǎng)+智慧鑒定”技術(shù)是有效提高我國房屋安全鑒定管理工作效率和逐步實現(xiàn)智慧鑒定建設(shè)的重要措施［1］。

房屋建筑良好的安全性是人們正常生活的重要保障，房屋安全鑒定則是控制工程質(zhì)量的關(guān)鍵要素之一。隨著建筑類型復(fù)雜性的呈現(xiàn)，房屋安全鑒定工作程序存在諸多不便，主要體現(xiàn)在［2-4］：①現(xiàn)場人員通過紙質(zhì)記錄效率偏低，多人協(xié)調(diào)合作困難；②內(nèi)業(yè)錄入人員工作量大且重復(fù)性高；③現(xiàn)場位置與照片對應(yīng)難度大且易混淆等問題。因此，常常導(dǎo)致人工編制房屋安全鑒定報告出現(xiàn)較高的錯誤率。

隨著科技不斷的進(jìn)步和社會智能化的發(fā)展，信息化管理在房屋安全鑒定方面得到了初步的嘗試和應(yīng)用［5-7］。針對目前完損等級鑒定報告的不足，本文基于“互聯(lián)網(wǎng)+智慧鑒定”原理，研發(fā)了一款房屋安全鑒定報告數(shù)字化與智慧編制系統(tǒng)，本文重點介紹了該系統(tǒng)的基本功能，并展示其應(yīng)用于實際工程項目的操作流程。

1 數(shù)字化與智慧房屋安全鑒定報告編制系統(tǒng)的介紹

1.1 系統(tǒng)概述

房屋安全鑒定報告數(shù)字化與智慧編制系統(tǒng)是一款用于房屋安全鑒定報告編輯、管理、統(tǒng)計為一體的房屋安全鑒定輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)的應(yīng)用，讓使用者更靈活地脫離了紙和筆的束縛，能夠隨時隨地記錄房屋檢測現(xiàn)狀，清晰、整潔的電腦式輸入代替了傳統(tǒng)手工書寫，減少了人為因素導(dǎo)致的錯誤，同時該系統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)場圖片與損傷文字描述一一對應(yīng)的功能，節(jié)約了整理圖片的時間。此外，該系統(tǒng)還兼容 PC 端和移動端，實現(xiàn)多人同時在線編輯的優(yōu)勢。該系統(tǒng)依托互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)場鑒定經(jīng)驗，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合，有效提高了房屋鑒定工作效率，房屋安全鑒定報告數(shù)字化與智慧編制系統(tǒng)工作流程的工作流程如圖1 所示。

圖1 房屋安全鑒定報告數(shù)字化與智慧編制系統(tǒng)工作流程

1.2 軟件功能

1.2.1 信息的采集模塊

該模塊主要應(yīng)用于房屋安全鑒定現(xiàn)場信息采集，獲取采集的建筑物各工程部位的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圖片屬性，自動獲取一定尺寸比例及像素的圖像，移動設(shè)備端口選擇或輸入文字?jǐn)?shù)據(jù)，實現(xiàn)多方位多角度展示建筑物全貌。

1.2.2 數(shù)據(jù)上傳模塊

該模塊主要應(yīng)用于攜帶房屋安全特征數(shù)據(jù)上傳，利用云儲存技術(shù)，實現(xiàn)無中斷地遷移和擴展數(shù)據(jù)，減少了用戶端口硬件空間成本，有效提高程序的工作效率。

1.2.3 數(shù)據(jù)整理模塊

該模塊主要應(yīng)用于圖片數(shù)據(jù)與文字?jǐn)?shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)整理模塊可實現(xiàn)自動識別圖像特征并匹配關(guān)聯(lián)圖像數(shù)據(jù)，免除后續(xù)人工拖曳數(shù)據(jù)整理過程。

1.2.4 圖像識別模塊

該模塊通過圖像采集、圖像預(yù)處理、迭代閾值分割等關(guān)鍵技術(shù)［8-10］，實現(xiàn)自動識別圖像特征功能，圖像采集及處理步驟如圖2 所示，圖像閾值分割按下列公式進(jìn)行計算。

圖2 圖像采集及處理步驟

1）圖像灰度化處理-加權(quán)平均法。本模塊采用加權(quán)平均法對圖像的裂縫進(jìn)行灰度化處理，即選取像素F（i，j）的 R、G、B 分量的亮度加權(quán)均值作為該像素的灰度值見式（1）：

2）K-means 算法。K-means 算法是一種迭代求解的聚類分析算法。將給定樣本集劃分為K個簇，并令簇劃分為（C1，C2，…，Ck），則最小化平方誤差E見式（2）：

其中簇Ci的均值向量為ui，ui的表達(dá)式見式（3）：

3）圖像分割—迭代閾值分割。圖像分割直接影響圖像處理結(jié)果的核心因素。圖像分割即是提取圖像特征并將其提取的特征分割成若干具有獨立特性區(qū)域的過程。本系統(tǒng)采用迭代閾值分割算法對圖像進(jìn)行分割。

令f（i，j）表示灰度裂縫圖像，其中（i，j）為圖像中像素的位置坐標(biāo)，為T閾值，則閾值分割后的二值圖像b（i，j）滿足式（4）：

迭代閾值分割的流程如下所示。

①初始閾值。統(tǒng)計圖像的最小灰度值和最大灰度值分別為Tmin和Tmax，并計算兩者的平均值作為初始閾值，即：

②分割。根據(jù)閾值T對圖像進(jìn)行分割，得到兩個像素集合分別為G1={f（i，j）≥T}和G2={f（i，j）＜T}。

③灰度平均值。像素集合G1中的灰度平均值u1的表達(dá)式見式（6）：

像素集合G2的灰度平均值u2的表達(dá)式見式（7）：

④迭代。取步驟③計算的u1和u2的平均值作為新的閾值T，T的表達(dá)式見式（8）：

重復(fù)步驟②～④，直至閾值T趨近于某一范圍則認(rèn)為圖像分割結(jié)束。

1.2.5 報告編制模塊

該模塊兼容移動端和 PC 端，可實現(xiàn)多人同時在線實時協(xié)作編輯，現(xiàn)場信息采集完畢，即可傳輸?shù)皆贫藘Υ妫鞫丝谀芡瑫r瀏覽到相應(yīng)建筑物的現(xiàn)狀，且該模塊設(shè)置打印功能，添加打印功能設(shè)備即可印一鍵打印出完整的鑒定報告。

1.2.6 鑒定臺賬模塊

該模塊的臺賬不限于房屋名稱、房屋地址、建筑面積、房屋等級等信息，搜索框可輸入關(guān)鍵字進(jìn)行查找提取，快速提取整合信息，提高企業(yè)管理效率。

2 工程應(yīng)用

2.1 工程概況

2.1.1 建筑物概況

本工程為農(nóng)村普通住宅建筑，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建筑面積 405 m2，層數(shù)為 3 層，外墻裝飾面為瓷磚，內(nèi)墻裝飾面為抹灰。本房屋建筑于 2000 年后，至今已有 10 余年。

2.1.2 檢測目的

為全面了解施工周邊房屋的安全程度以及明確施工后房屋的損壞責(zé)任，需對該項目施工周邊房屋進(jìn)行安全檢查，并提出處理建議，確保該項目施工期間周邊房屋的正常安全使用以及作為證據(jù)保存。

2.1.3 鑒定依據(jù)

1）JGJ 8-2016《建筑變形測量規(guī)范》。

2）《房屋完損等級評定標(biāo)準(zhǔn)》（試行）城住字（1984）第 678 號。

3）DB44/T 1887-2016《房屋安全鑒定報告編制規(guī)范》。

4）DB44/T 724-2010《廣州市房屋安全鑒定操作技術(shù)規(guī)程》。

2.2 基于數(shù)字化與智慧房屋鑒定報告編制系統(tǒng)生成的鑒定報告

以項目《增城區(qū)湖東村》為例，展示基于數(shù)字化智慧房屋鑒定報告編制系統(tǒng)生成的鑒定報告的流程，其中圖3 為委托方信息輸入，圖4 為建筑物概況信息輸入，圖5 為場址基地現(xiàn)場檢查信息輸入，圖6 為建筑物概況信息輸入，圖7 為裝飾部分現(xiàn)場檢查信息，圖8 為設(shè)備部分現(xiàn)場檢查信息，圖9 為圖像特征識別，圖10 為房屋安全鑒定報告。

圖3 委托方信息輸入

圖4 建筑物概況信息輸入

圖5 場址基地現(xiàn)場檢查信息輸入

圖6 建筑物概況信息輸入

圖7 裝飾部分現(xiàn)場檢查信息

圖8 設(shè)備部分現(xiàn)場檢查信息

圖9 圖像特征識別

圖10 房屋安全鑒定報告

由圖可知，基于數(shù)字化與智慧房屋鑒定報告編制系統(tǒng)生成的報告具備操作流程簡單、內(nèi)容清晰、整潔、圖文匹配度高、準(zhǔn)確性好等優(yōu)勢，該系統(tǒng)的應(yīng)用有效提高了房屋鑒定工作效率，為企業(yè)節(jié)約時間成本，帶來了良好的經(jīng)濟效益。

3 經(jīng)濟和社會效益

3.1 經(jīng)濟效益

3.1.1 時間成本

以項目《增城區(qū)湖東村》為例，對比人工編制鑒定報告與智慧系統(tǒng)編制鑒定報告消耗的時間，如表1 所示。

由表1 可知，智慧報告編制系統(tǒng)的應(yīng)用，有效提高了房屋安全鑒定的工作效率，相對于傳統(tǒng)的人工編制報告而言，在信息采集與數(shù)據(jù)上傳部分、數(shù)據(jù)整理部分和報告編制部分均節(jié)約了大量時間。房屋建筑面積越大、樓層越高，結(jié)構(gòu)形式越復(fù)雜，越能體現(xiàn)該房屋安全鑒定報告智慧編制系統(tǒng)的優(yōu)勢。

表1 人工編制鑒定報告與智慧系統(tǒng)編制鑒定報告對比

3.1.2 正確率

該系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，多人同時在線編輯及整理功能，可實現(xiàn)一報告多人相互檢查的作用，減少人為因素導(dǎo)致的錯誤，有效提高了報告的正確率。

3.2 社會效益

該系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用為房屋安全鑒定數(shù)字化和智慧管理方向提供了參考，同時也推動了我國建筑業(yè)中房屋安全鑒定智能化管理的進(jìn)步。

4 結(jié)語

本房屋安全鑒定報告數(shù)字化與智慧編制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用有效提高了房屋安全鑒定的工作效率，有效推動我國房屋安全鑒定數(shù)字化與智慧管理方向的進(jìn)步，有效解決了人工編制鑒定報告錯誤率高、重復(fù)性強、效率低等問題。通過工程應(yīng)用表明，該智慧報告編制系統(tǒng)可實現(xiàn)多方位多角度展示建筑物全貌、可實現(xiàn)數(shù)據(jù)無間斷遷移和擴展、可實現(xiàn)自動識別圖像特征、可實現(xiàn)多人同時在線協(xié)助編輯、且可實現(xiàn)一鍵生成報告等功能，尤其對針對大型且復(fù)雜的建筑物其優(yōu)勢更加突出。該系統(tǒng)的應(yīng)用為行業(yè)帶來了良好的效益，為房屋安全鑒定智慧化管理提供了參考。Q