專利名稱：一種隧道滲水的檢測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于隧道滲漏檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種隧道滲水的檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
運(yùn)營(yíng)中的越江盾構(gòu)隧道沿襯砌管片接縫產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象是盾構(gòu)隧道常見(jiàn)病害之一，但是有時(shí)人工目測(cè)難以找到滲入點(diǎn)。而且對(duì)越江隧道來(lái)講，上部裝設(shè)隔板使得目測(cè)也無(wú)法找到滲漏部位。對(duì)于此種滲漏，目前尚無(wú)有效的檢測(cè)手段進(jìn)行監(jiān)視，通常只能靠人工定期巡視的方法進(jìn)行，一方面效率低下，另一方面，對(duì)于前期滲漏及裝飾隔板內(nèi)部的滲漏也較難發(fā)現(xiàn)，不利于隧道的長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種隧道滲水的檢測(cè)方法及裝置，其具有省時(shí)省力、簡(jiǎn)單可靠，且檢測(cè)結(jié)果分析方便，前后檢測(cè)結(jié)果可進(jìn)行比對(duì)分析，能建立長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)系統(tǒng)等優(yōu)
點(diǎn)ο為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的解決方案是一種隧道滲水的檢測(cè)方法，其包括以下步驟1)采集檢測(cè)部位處的紅外圖像；2)將采集的紅外圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字化；3)對(duì)數(shù)字化的紅外圖像進(jìn)行對(duì)比分析，獲得定性或者定量滲水?dāng)?shù)據(jù)。進(jìn)一步，所述檢測(cè)部位是進(jìn)行M小時(shí)不間斷的圖像采樣。所述對(duì)比分析運(yùn)用圖像識(shí)別算法根據(jù)紅外圖像的溫度云圖中溫度變化范圍推算出實(shí)際滲漏水的面積，運(yùn)用動(dòng)態(tài)對(duì)比算法根據(jù)紅外圖像的溫度云圖中溫度變化的快慢推算出滲漏水量的大小。所述采集的紅外圖像及對(duì)比分析后的數(shù)據(jù)，可存入數(shù)據(jù)庫(kù)，建立長(zhǎng)期檢測(cè)數(shù)據(jù)，供查詢分析功能，實(shí)現(xiàn)滲漏情況的預(yù)測(cè)預(yù)警。一種用于上述隧道滲水的檢測(cè)方法的裝置，其包括紅外圖像在線采集系統(tǒng)，用于采集檢測(cè)部位處的紅外圖像，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字化；數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于傳輸數(shù)字化的紅外圖像至對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)；對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)數(shù)字化的紅外圖像進(jìn)行對(duì)比分析，獲得定性或者定量滲水?dāng)?shù)據(jù)。所述紅外圖像在線采集系統(tǒng)包括紅外攝像頭、支架和A/D轉(zhuǎn)換器，支架安裝于檢測(cè)部位處，紅外攝像頭固定于支架上，采集紅外圖像并傳輸至A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化。由于采用了上述方案，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)本發(fā)明所建立的隧道滲水檢測(cè)方法， 可廣泛的應(yīng)用于各種公路越江隧道、軌道交通隧道，前景十分廣闊。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。為了能夠及時(shí)檢測(cè)并監(jiān)視隧道滲漏的狀況及發(fā)展趨勢(shì)，本發(fā)明采用了紅外成像檢測(cè)的方法，利用滲漏水與周邊隧道壁或者裝飾板之間的溫度場(chǎng)，對(duì)于隧道滲水進(jìn)行檢測(cè)。紅外熱成像檢測(cè)技術(shù)是指運(yùn)用紅外攝像頭測(cè)物體各部分輻射出的紅外線 能量，根據(jù)物體表面的溫度場(chǎng)分布狀況所形成的熱像圖，直觀地顯示材料、結(jié)構(gòu)物及其結(jié)合上存在的不連續(xù)缺陷或滲漏水的檢測(cè)技術(shù)。一種隧道滲水檢測(cè)的方法，具體的描述如下1、建立隧道滲漏點(diǎn)紅外圖像采集系統(tǒng)根據(jù)隧道運(yùn)行的實(shí)際情況，在需要檢測(cè)滲漏的部位，安裝紅外圖像在線采集系統(tǒng)。 紅外圖像在線采集系統(tǒng)的主要設(shè)備為高精度的紅外成像攝像頭，對(duì)檢測(cè)部位進(jìn)行24小時(shí)不間斷的成像采樣。紅外成像的圖像以模擬視頻模擬信號(hào)的方式儲(chǔ)存在紅外圖像在線采集設(shè)備中，通過(guò)紅外圖像在線采集設(shè)備的A/D轉(zhuǎn)換器完成采集圖像的數(shù)字化。數(shù)字化后的圖像通過(guò)有線或者無(wú)線傳輸?shù)姆绞?，進(jìn)入滲漏圖像對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析。2、建立滲漏圖像對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)紅外圖像采集系統(tǒng)所得到的數(shù)字圖像，對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)采用圖像識(shí)別算法或者是動(dòng)態(tài)對(duì)比算法，對(duì)于圖像內(nèi)容進(jìn)行分析，從而獲得所檢測(cè)的滲漏點(diǎn)的定性或者定量滲水?dāng)?shù)據(jù)(包括滲漏面積和滲漏量)。所有原始的及分析后的數(shù)據(jù)，均可以根據(jù)需要保存進(jìn)入系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，便于建立長(zhǎng)期檢測(cè)數(shù)據(jù)，并可以提供查詢分析功能，實(shí)現(xiàn)滲漏情況的預(yù)測(cè)預(yù)警。圖像識(shí)別算法和動(dòng)態(tài)對(duì)比算法的應(yīng)用如下滲漏水是個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，導(dǎo)致紅外成像畫(huà)面上的溫度云圖是個(gè)變化的圖像，對(duì)比分析系統(tǒng)運(yùn)用圖像識(shí)別算法根據(jù)溫度云圖中溫度變化范圍可推算出實(shí)際滲漏水的面積，運(yùn)用動(dòng)態(tài)對(duì)比算法根據(jù)溫度云圖中溫度變化的快慢可推算出滲漏水量的大小。例如冬天時(shí)，隧道內(nèi)存在滲漏的地方和隧道表面溫度之間有一定的溫差，通常有滲漏水的表面溫度會(huì)高于隧道表面，在紅外成像中設(shè)定紅色為較高溫，藍(lán)色為較低溫，(溫度的相對(duì)高低主要是紅外成像范圍內(nèi)隧道表面各處的溫度的相對(duì)高低)則紅外成像后的畫(huà)面上便可清晰的看到紅外成像中較高溫度的隧道表面部分，既存在滲漏水的表面部分， 隧道滲漏檢測(cè)數(shù)據(jù)模型通過(guò)對(duì)比分析系統(tǒng)完成，由于滲漏水是個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，導(dǎo)致紅外成像畫(huà)面上的溫度云圖是個(gè)變化的圖像，對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)根據(jù)溫度云圖中溫度變化的快慢和范圍可推算出實(shí)際滲漏水的面積和滲漏水量得大小，從而建立隧道滲漏檢測(cè)數(shù)據(jù)模型。 從而反映出隧道滲漏的當(dāng)前狀態(tài)。通過(guò)長(zhǎng)期的在線檢測(cè)，也能建立隧道滲漏的長(zhǎng)期變化模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)隧道滲漏災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)。如圖1所示，隧道滲漏水檢測(cè)方法所使用的裝置，包括紅外圖像在線采集系統(tǒng)1、 數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備2、對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)3。紅外圖像在線采集系統(tǒng)1包括紅外攝像頭和攝像頭支架，紅外攝像頭用于拍攝隧道內(nèi)的滲漏水現(xiàn)象，將攝像頭安裝于支架上，支架則固定于隧道內(nèi)，可通過(guò)調(diào)節(jié)支架來(lái)調(diào)節(jié)紅外攝像頭的拍攝范圍。紅外圖像在線采集系統(tǒng)1還包括A/D 轉(zhuǎn)換器4，其將紅外攝像頭采集的圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在紅外圖像在線采集系統(tǒng)1中。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備2讀取紅外圖像在線采集系統(tǒng)1中的數(shù)據(jù)，并傳輸給對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)3，可以無(wú)線傳輸，也可以是有線傳輸。對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)3接收到數(shù)字信號(hào)后對(duì)數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)比分析得出滲漏點(diǎn)滲漏水面積和滲漏水大小數(shù)據(jù)。所有原始的及分析后的數(shù)據(jù)，均可以根據(jù)需要保存進(jìn)入系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，便于建立長(zhǎng)期檢測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)可以提供查詢分析功能，實(shí)現(xiàn)滲漏情況的預(yù)測(cè)預(yù)警功能。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種隧道滲水的檢測(cè)方法，其特征在于其包括以下步驟1)采集檢測(cè)部位處的紅外圖像；2)將采集的紅外圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字化；3)對(duì)數(shù)字化的紅外圖像進(jìn)行對(duì)比分析，獲得定性或者定量滲水?dāng)?shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的隧道滲水的檢測(cè)方法，其特征在于所述檢測(cè)部位是進(jìn)行M小時(shí)不間斷的圖像采樣。
3.如權(quán)利要求1所述的隧道滲水的檢測(cè)方法，其特征在于所述對(duì)比分析運(yùn)用圖像識(shí)別算法根據(jù)紅外圖像的溫度云圖中溫度變化范圍推算出實(shí)際滲漏水的面積，運(yùn)用動(dòng)態(tài)對(duì)比算法根據(jù)紅外圖像的溫度云圖中溫度變化的快慢推算出滲漏水量的大小。
4.一種用于權(quán)利要求1所述的隧道滲水的檢測(cè)方法的裝置，其特征在于其包括紅外圖像在線采集系統(tǒng)，用于采集檢測(cè)部位處的紅外圖像，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字化；數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于傳輸數(shù)字化的紅外圖像至對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)；對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)數(shù)字化的紅外圖像進(jìn)行對(duì)比分析，獲得定性或者定量滲水?dāng)?shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述紅外圖像在線采集系統(tǒng)包括紅外攝像頭、支架和A/D轉(zhuǎn)換器，支架安裝于檢測(cè)部位處，紅外攝像頭固定于支架上，采集紅外圖像并傳輸至A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種隧道滲水的檢測(cè)方法及裝置，該方法包括采集檢測(cè)部位處的紅外圖像；將采集的紅外圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字化；對(duì)數(shù)字化的紅外圖像進(jìn)行對(duì)比分析，獲得定性或者定量滲水?dāng)?shù)據(jù)。該裝置包括紅外圖像在線采集系統(tǒng)，用于采集檢測(cè)部位處的紅外圖像，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字化；數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于傳輸數(shù)字化的紅外圖像至對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)；對(duì)比分析檢測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)數(shù)字化的紅外圖像進(jìn)行對(duì)比分析，獲得定性或者定量滲水?dāng)?shù)據(jù)。本發(fā)明具有方便簡(jiǎn)單，檢測(cè)準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M3/04GK102279081SQ201110105958
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者姜志威, 柳獻(xiàn), 柴瑞, 白云, 蘇宗賢, 蘇權(quán)科, 陳越, 黃永杰 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)