CN102279081A - 一种隧道渗水的检测方法及装置 - Google Patents

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苏权科
陈越
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Abstract

本发明公开了一种隧道渗水的检测方法及装置，该方法包括采集检测部位处的红外图像；将采集的红外图像转化为数字化；对数字化的红外图像进行对比分析，获得定性或者定量渗水数据。该装置包括红外图像在线采集系统，用于采集检测部位处的红外图像，并将其转化为数字化；数据传输设备，用于传输数字化的红外图像至对比分析检测系统；对比分析检测系统，用于对数字化的红外图像进行对比分析，获得定性或者定量渗水数据。本发明具有方便简单，检测准确性高等优点。

Description

一种隧道渗水的检测方法及装置
技术领域
本发明属于隧道渗漏检测领域，涉及一种隧道渗水的检测方法。
背景技术
运营中的越江盾构隧道沿衬砌管片接缝产生渗漏水现象是盾构隧道常见病害之一，但是有时人工目测难以找到渗入点。而且对越江隧道来讲，上部装设隔板使得目测也无法找到渗漏部位。对于此种渗漏，目前尚无有效的检测手段进行监视，通常只能靠人工定期巡视的方法进行，一方面效率低下，另一方面，对于前期渗漏及装饰隔板内部的渗漏也较难发现，不利于隧道的长期安全运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种隧道渗水的检测方法及装置，其具有省时省力、简单可靠，且检测结果分析方便，前后检测结果可进行比对分析，能建立长期监测及预报系统等优点。
为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：
一种隧道渗水的检测方法，其包括以下步骤：
1)采集检测部位处的红外图像；
2)将采集的红外图像转化为数字化；
3)对数字化的红外图像进行对比分析，获得定性或者定量渗水数据。
进一步，所述检测部位是进行24小时不间断的图像采样。
所述对比分析运用图像识别算法根据红外图像的温度云图中温度变化范围推算出实际渗漏水的面积，运用动态对比算法根据红外图像的温度云图中温度变化的快慢推算出渗漏水量的大小。
所述采集的红外图像及对比分析后的数据，可存入数据库，建立长期检测数据，供查询分析功能，实现渗漏情况的预测预警。
一种用于上述隧道渗水的检测方法的装置，其包括
红外图像在线采集系统，用于采集检测部位处的红外图像，并将其转化为数字化；
数据传输设备，用于传输数字化的红外图像至对比分析检测系统；
对比分析检测系统，用于对数字化的红外图像进行对比分析，获得定性或者定量渗水数据。
所述红外图像在线采集系统包括红外摄像头、支架和A/D转换器，支架安装于检测部位处，红外摄像头固定于支架上，采集红外图像并传输至A/D转换器进行数字化转化。
由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：本发明所建立的隧道渗水检测方法，可广泛的应用于各种公路越江隧道、轨道交通隧道，前景十分广阔。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
为了能够及时检测并监视隧道渗漏的状况及发展趋势，本发明采用了红外成像检测的方法，利用渗漏水与周边隧道壁或者装饰板之间的温度场，对于隧道渗水进行检测。红外热成像检测技术是指运用红外摄像头测物体各部分辐射出的红外线能量，根据物体表面的温度场分布状况所形成的热像图，直观地显示材料、结构物及其结合上存在的不连续缺陷或渗漏水的检测技术。
一种隧道渗水检测的方法，具体的描述如下：
1、建立隧道渗漏点红外图像采集系统
根据隧道运行的实际情况，在需要检测渗漏的部位，安装红外图像在线采集系统。红外图像在线采集系统的主要设备为高精度的红外成像摄像头，对检测部位进行24小时不间断的成像采样。红外成像的图像以模拟视频模拟信号的方式储存在红外图像在线采集设备中，通过红外图像在线采集设备的A/D转换器完成采集图像的数字化。数字化后的图像通过有线或者无线传输的方式，进入渗漏图像对比分析检测系统进行存储、分析。
2、建立渗漏图像对比分析检测系统
根据红外图像采集系统所得到的数字图像，对比分析检测系统采用图像识别算法或者是动态对比算法，对于图像内容进行分析，从而获得所检测的渗漏点的定性或者定量渗水数据(包括渗漏面积和渗漏量)。所有原始的及分析后的数据，均可以根据需要保存进入系统后台数据库，便于建立长期检测数据，并可以提供查询分析功能，实现渗漏情况的预测预警。
图像识别算法和动态对比算法的应用如下：渗漏水是个动态的过程，导致红外成像画面上的温度云图是个变化的图像，对比分析系统运用图像识别算法根据温度云图中温度变化范围可推算出实际渗漏水的面积，运用动态对比算法根据温度云图中温度变化的快慢可推算出渗漏水量的大小。
例如：冬天时，隧道内存在渗漏的地方和隧道表面温度之间有一定的温差，通常有渗漏水的表面温度会高于隧道表面，在红外成像中设定红色为较高温，蓝色为较低温，(温度的相对高低主要是红外成像范围内隧道表面各处的温度的相对高低)则红外成像后的画面上便可清晰的看到红外成像中较高温度的隧道表面部分，既存在渗漏水的表面部分，隧道渗漏检测数据模型通过对比分析系统完成，由于渗漏水是个动态的过程，导致红外成像画面上的温度云图是个变化的图像，对比分析检测系统根据温度云图中温度变化的快慢和范围可推算出实际渗漏水的面积和渗漏水量得大小，从而建立隧道渗漏检测数据模型。从而反映出隧道渗漏的当前状态。通过长期的在线检测，也能建立隧道渗漏的长期变化模型，进而实现隧道渗漏灾害的预警预报。
如图1所示，隧道渗漏水检测方法所使用的装置，包括红外图像在线采集系统1、数据传输设备2、对比分析检测系统3。红外图像在线采集系统1包括红外摄像头和摄像头支架，红外摄像头用于拍摄隧道内的渗漏水现象，将摄像头安装于支架上，支架则固定于隧道内，可通过调节支架来调节红外摄像头的拍摄范围。红外图像在线采集系统1还包括A/D转换器4，其将红外摄像头采集的图像转换成数字信号存储在红外图像在线采集系统1中。
数据传输设备2读取红外图像在线采集系统1中的数据，并传输给对比分析检测系统3，可以无线传输，也可以是有线传输。
对比分析检测系统3接收到数字信号后对数据图像进行分析，通过对比分析得出渗漏点渗漏水面积和渗漏水大小数据。所有原始的及分析后的数据，均可以根据需要保存进入系统后台数据库，便于建立长期检测数据，数据库可以提供查询分析功能，实现渗漏情况的预测预警功能。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种隧道渗水的检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1)采集检测部位处的红外图像；
2)将采集的红外图像转化为数字化；
3)对数字化的红外图像进行对比分析，获得定性或者定量渗水数据。
2.如权利要求1所述的隧道渗水的检测方法，其特征在于：所述检测部位是进行24小时不间断的图像采样。
3.如权利要求1所述的隧道渗水的检测方法，其特征在于：所述对比分析运用图像识别算法根据红外图像的温度云图中温度变化范围推算出实际渗漏水的面积，运用动态对比算法根据红外图像的温度云图中温度变化的快慢推算出渗漏水量的大小。
4.一种用于权利要求1所述的隧道渗水的检测方法的装置，其特征在于：其包括
红外图像在线采集系统，用于采集检测部位处的红外图像，并将其转化为数字化；
数据传输设备，用于传输数字化的红外图像至对比分析检测系统；
对比分析检测系统，用于对数字化的红外图像进行对比分析，获得定性或者定量渗水数据。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述红外图像在线采集系统包括红外摄像头、支架和A/D转换器，支架安装于检测部位处，红外摄像头固定于支架上，采集红外图像并传输至A/D转换器进行数字化转化。
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