技术摘要：
本发明属于古建筑木结构修复技术领域，公开了一种古建筑木结构原位修复方法及系统，所述古建筑木结构原位修复系统包括：现场勘查模块、数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、主控模块、修复定位模块、木结构加固模块、现场清理模块、修复规划制定模块、施工修复  全部
背景技术：
中国是一个历史悠久的古国，在中国古代冶金技术缺乏的时代，人们大多数的建 筑都采用木制结构，古人运用木质结构的连接特点，制作出各式各样的连接结构，例如如斗 拱、榫卯、齿和销等连接方式，此种连接方式不仅美观，还特别坚固耐用。但随着木结构的使 用年限的加长，木结构的表面或内部会出现不同程度的损坏，因此，需要对古建筑木结构进 行修复保护，而现有的古建筑木结构修复方式，一般是直接对受损的木材进行更换，对原有 木材保留较少，修复成本高，且修复工期长。因此，亟需一种新的古建筑木结构原位修复方 法。 通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的古建筑木结构修复方式，一 般是直接对受损的木材进行更换，对原有木材保留较少，修复成本高，且修复工期长。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种古建筑木结构原位修复方法及系 统。 本发明是这样实现的，一种古建筑木结构原位修复方法，所述古建筑木结构原位 修复方法包括以下步骤： 步骤一，通过现场勘查模块利用现场勘查设备对待修复的古建筑木结构进行勘 查，结合古建筑的建筑风格、外部结构和木材之间的连接结构以及受损情况，做出前期施工 准备，并对现场进行隔离保护。 步骤二，通过数据采集模块利用数据采集设备获取待修复的古建筑木结构的图像 数据信息并进行备份。 步骤三，通过数据处理模块利用据处理程序对获取的待修复的古建筑木结构的图 像数据进行处理，得到待修复的古建筑木结构的特征图像。 步骤四，通过数据分析模块利用数据分析程序对获得的待修复的古建筑木结构的 特征图像进行分析，确定木结构受损情况，并生成分析报告。 所述特征图像分析方法包括： (1)将原始图像与待修复的古建筑木结构的图像数据建立对应关系； (2)统计分析得到原始图像与待修复的古建筑木结构的图像数据中的两个或两个 以上的纹理特征参数；将原始图像与待修复的古建筑木结构的图像数据中的两个或两个以 上的纹理特征参数组合，计算多纹理特征的主分量；选择包含原纹理特征参数90％以上信 息量的主分量作为原始的第一主分量；选择包含现纹理特征参数90％以上信息量的主分量 作为待修复的古建筑木结构的图像数据的第一主分量； 6 CN 111608410 A 说　明　书 2/8 页 (3)设定计算窗口计算得到原始图像与待修复的古建筑木结构的图像数据第一主 分量的相关性图，相关性图中每一个像元的值代表相关系数r； 式中，m和n为原始图像与待修复的古建筑木结构的图像数据计算窗口大小，取奇 数；Yls，Xls分别为原始图像与待修复的古建筑木结构的图像数据第一主分量对应像元的 特征值； 分别表示原始图像与待修复的古建筑木结构的图像数据的区域特征平均 值； 相关系数r取绝对值，取值范围为[0,1]，r的绝对值越接近1，则原始图像与待修复 的古建筑木结构的图像的线性关系越密切，即相似程度越高，表示古建筑物破坏程度越小； 越接近0，两幅图像的线性关系越差，即差异性越大表示古建筑物破坏程度越严重； 步骤五，通过主控模块利用主控机控制所述古建筑木结构原位修复系统各个模块 的正常运行；通过修复定位模块利用定位程序根据待修复的古建筑木结构的分析报告对修 复位置进行确定。 步骤六，通过木结构加固模块利用木结构加固设备在木结构的外围搭建脚手架， 并在已确定的古建筑木结构的修复位置搭设行走防护棚。 步骤七，通过现场清理模块利用清理设备对待修复的古建筑木结构的表面开展清 理工作，并对需要修复的部位进行标记。 步骤八，通过修复规划制定模块利用修复规划制定程序根据古建筑木结构的分析 报告，按照受损情况，分别指定不同的修复方法。 步骤九，通过施工修复模块利用修复设备根据制定的修复规划对木结构进行修复 施工，在施工过程中，严格按照修复规划进行修复。 步骤十，通过修复面维护模块利用维护设备在木结构修复表面的外围搭设一圈防 护网，并利用防火、防腐、防蛀涂料及胶黏剂对修复完成的木结构表面作进一步修护。 步骤十一，通过修复检测验收模块利用检测验收设备对木结构的修复情况进行检 测，并做出检测验收记录。 步骤十二，通过修复现场复原模块利用复原设备在检测验收合格后对脚手架及行 走防护棚进行拆除，并对修复后产生的垃圾及时清理。 步骤十三，通过数据存储模块利用存储器存储现场勘查结果、待修复的古建筑木 结构的图像数据信息、特征图像、分析报告、修复规划、检测验收记录。 步骤十四，通过显示模块利用LED高清显示器显示的现场勘查结果、待修复的古建 筑木结构的图像数据信息、特征图像、分析报告、修复规划、检测验收记录的实时数据。 进一步，步骤六中，所述脚手架的搭建方法为： 根据现场勘查结果，在需要进行木结构修复工作区域搭设立杆和横杆，搭设时需 要避让木结构，立杆和横杆组成一个整体框架； 再在整体框架的每个层设置连墙杆，将连墙杆搭设在具有支撑作用的结构上，并 7 CN 111608410 A 说　明　书 3/8 页 用扣件和铁丝将连墙杆进行固定，每隔0.5～1m设置一根连墙杆； 然后在整体框架上铺设脚手板，每块脚手板的两端超出横杆6～10cm，转角处需双 层铺设，然后在整体框架上挂安全网； 搭设脚手架时，保证纵-纵和横-横钢管之间的距离范围为：200～600mm，且在横- 横钢管上放置至少一层可供施工人员行走的行走踏板。 进一步，步骤七中，所述对需要修复的部位进行标记时，选用红色和黄色等醒目色 进行标记，并避免对木结构完好面的误标记。 进一步，步骤八中，所述指定不同的修复方法，包括： 在修复点标记完成后，根据画纸上记录的修复部位，制作出整体放入修复图纸，并 计算出修复所需要的材料和费用以及修复所需要的工期； 根据木结构受损的情况，按照受损情况制作修复规划，并分别指定不同的修复方 法。 进一步，步骤十中，所述防火、防腐、防蛀涂料按质量份数由润湿剂30～35份、消泡 剂20～25份、聚氨酯溶液10～12份、颜料8～10份、填料6～8份、植物纤维5～7份、石油沥青6 ～10份、活性稀释剂3～5份、有机硅聚合物溶液5～8份、乙酸乙酯7～9份组成。 进一步，所述填料为博耐特；所述植物纤维是木质纤维素、麻纤维或竹纤维。 本发明的另一目的在于提供一种应用所述的古建筑木结构原位修复方法原位修 复得到的古建筑木结构，所述古建筑木结构包括： 木结构； 隔离圈层，包裹在所述木结构的裂缝外；所述木结构的裂缝中还填充有填料及植 物纤维； 加固圈层，包裹在所述隔离圈层外；所述加固圈层包括碳纤维布以及胶黏剂。 本发明的另一目的在于提供一种应用所述的古建筑木结构原位修复方法的古建 筑木结构原位修复系统，所述古建筑木结构原位修复系统包括： 现场勘查模块、数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、主控模块、修复定位 模块、木结构加固模块、现场清理模块、修复规划制定模块、施工修复模块、修复面维护模 块、修复检测验收模块、修复现场复原模块、数据存储模块、显示模块。 现场勘查模块，与主控模块连接，用于通过现场勘查设备对待修复的古建筑木结 构进行勘查，结合古建筑的建筑风格、外部结构和木材之间的连接结构以及受损情况，做出 前期施工准备，并对现场进行隔离保护； 数据采集模块，与主控模块连接，用于通过数据采集设备获取待修复的古建筑木 结构的图像数据信息并进行备份； 数据处理模块，与主控模块连接，用于通过数据处理程序对获取的待修复的古建 筑木结构的图像数据进行处理，得到待修复的古建筑木结构的特征图像； 数据分析模块，与主控模块连接，用于通过数据分析程序对获得的待修复的古建 筑木结构的特征图像进行分析，确定木结构受损情况，并生成分析报告； 主控模块，与现场勘查模块、数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、修复定 位模块、木结构加固模块、现场清理模块、修复规划制定模块、施工修复模块、修复面维护模 块、修复检测验收模块、修复现场复原模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过主控机 8 CN 111608410 A 说　明　书 4/8 页 控制所述古建筑木结构原位修复系统各个模块的正常运行； 修复定位模块，与主控模块连接，用于通过定位程序根据待修复的古建筑木结构 的分析报告对修复位置进行确定； 木结构加固模块，与主控模块连接，用于通过木结构加固设备在木结构的外围搭 建脚手架，并在已确定的古建筑木结构的修复位置搭设行走防护棚； 现场清理模块，与主控模块连接，用于通过清理设备对待修复的古建筑木结构的 表面开展清理工作，并对需要修复的部位进行标记； 修复规划制定模块，与主控模块连接，用于通过修复规划制定程序根据古建筑木 结构的分析报告，按照受损情况，分别指定不同的修复方法； 施工修复模块，与主控模块连接，用于通过修复设备根据制定的修复规划对木结 构进行修复施工，在施工过程中，严格按照修复规划进行修复； 修复面维护模块，与主控模块连接，用于通过维护设备在木结构修复表面的外围 搭设一圈防护网，并利用防火、防腐、防蛀涂料及胶黏剂对修复完成的木结构表面作进一步 修护； 修复检测验收模块，与主控模块连接，用于通过检测验收设备对木结构的修复情 况进行检测，并做出检测验收记录； 修复现场复原模块，与主控模块连接，用于通过复原设备在检测验收合格后对脚 手架及行走防护棚进行拆除，并对修复后产生的垃圾及时清理； 数据存储模块，与主控模块连接，用于通过存储器存储现场勘查结果、待修复的古 建筑木结构的图像数据信息、特征图像、分析报告、修复规划、检测验收记录； 显示模块，与主控模块连接，用于通过LED高清显示器显示的现场勘查结果、待修 复的古建筑木结构的图像数据信息、特征图像、分析报告、修复规划、检测验收记录的实时 数据。 本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包 括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的古建筑木结 构原位修复方法。 本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令 在计算机上运行时，使得计算机执行所述的古建筑木结构原位修复方法。 结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的古 建筑木结构原位修复方法，通过针对古建筑木结构表面不同的受损情况，针对性的采用不 同的方式进行修复，在确保古建筑原有木材支撑强度的情况下，不仅节省修复木材的使用 量，而且缩短了古建筑修复时所需要工期，大大提高了古建筑木结构的修复效率。 附图说明 图1是本发明实施例提供的古建筑木结构原位修复方法流程图。 图2是本发明实施例提供的古建筑木结构原位修复系统结构框图； 图中：1、现场勘查模块；2、数据采集模块；3、数据处理模块；4、数据分析模块；5、主 控模块；6、修复定位模块；7、木结构加固模块；8、现场清理模块；9、修复规划制定模块；10、 施工修复模块；11、修复面维护模块；12、修复检测验收模块；13、修复现场复原模块；14、数 9 CN 111608410 A 说　明　书 5/8 页 据存储模块；15、显示模块。 图3是本发明实施例提供的脚手架的搭建方法流程图 图4是本发明实施例提供的指定不同的修复方法流程图。 图5是本发明实施例提供的特征图像分析方法流程图。