CN102346153A - 一种隧道病害的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道病害的检测方法，其包括通过摄像系统获取隧道结构的图像；将采集的图像去噪声后直接识别出图像上的结构轮廓，在已识别出结构轮廓的基础上进行2次图像识别，识别出隧道中的病害现象；将有病害现象的部分储存为块文件，通过块文件中的像素点来求出块文件中病害现象的面积，推出病害现象的类别。从而针对病害现象进行报警，且本发明代替传统人工分析检测数据，可以快速、有效、全面的统计分析出地铁盾构隧道中的病害现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种隧道病害的检测方法，属于隧道渗漏检测领域。
背景技术
渗漏水、裂缝、接缝张开是运营中的地铁盾构隧道中普遍存在的病害现象，通常会安排定期的人工检测去发现存在的病害现象，但是传统的人工检测很难找出全部的病害现象。此外，由于盾构隧道中条件的局限性，很多病害现象是人工无法发现的。传统的人工定期检测法，不仅效率不高，耗费人力、物力大；对于前期病害现象也很难发现，无法保证盾构隧道长期安全运行。
本发明为运营中的地铁盾构隧道提供一种病害现象的检测方法，取代传统的人工定期检测法，弥补了人工定期检测法的多种不足之处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道渗水的预警方法，有效地掌控隧道中可能出现危害的渗漏水现象，并及时采取措施。
为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：
一种隧道病害的检测方法，其包括以下步骤：
1)通过摄像系统获取隧道结构的图像；
2)将采集的图像去噪声后直接识别出图像上的结构轮廓，在已识别出结构轮廓的基础上进行2次图像识别，识别出隧道中的病害现象；
3)将有病害现象的部分储存为块文件，通过块文件中的像素点来求出块文件中病害现象的面积，推出病害现象的类别。
所述步骤3)是通过计算像素点之间的距离，通过计算病害现象所占的像素点，识别出病害现象的范围、大小。
其还针对病害现象设定面积阀值，大于阀值的为渗漏水，小于阀值的为裂缝、接缝；接缝现象只出现在管片与管片之间，可从图像中直接识别。
本发明还可以根据地下工程防水规范编制要求建立相应的数据库，将上述病害现象的相关数据导入数据库中，数据库便可统计出所需要的指标(如：裂缝宽度、渗漏水面积、接缝张开宽度等等)，当统计得到的指标值超出规范的要求值时，数据库能及时向用户报警，用户可通过数据库查询得到每个病害现象的具体位置，及时发现可能潜在的危害现象。
由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：本发明的检测方法，代替传统人工分析检测数据，可以快速、有效、全面的统计分析出地铁盾构隧道中的病害现象。
附图说明
图1是本发明检测方法的装置原理图。
图2是本发明检测方法的流程图。
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。
一种隧道病害的检测方法，其包括以下步骤：
1)通过摄像系统获取隧道结构的图像；
2)将采集的图像去噪声后直接识别出图像上的结构轮廓，在已识别出结构轮廓的基础上进行2次图像识别，识别出隧道中的病害现象，可靠度可保证在95％以上；
3)将有病害现象的部分储存为块文件，通过块文件中的像素点来识别处块文件中现象的面积，通过计算像素点之间的距离，通过计算病害现象所占的像素点，可识别出病害现象的范围、大小等，推出病害现象的类别。并把这些含有病害现象定的块文件导入数据库，方便后续的统计分析。计算出病害现象的范围大小后，可以设定面积阀值，大于阀值的为渗漏水，小于阀值的为裂缝、接缝；由于接缝现象只出现在管片与管片之间，很容易从照片中识别处接缝。
4)根据地下工程防水规范编制要求建立相应的数据库，将上述病害现象的相关数据导入数据库中，数据库便可统计出所需要的指标(如：裂缝宽度、渗漏水面积、接缝张开宽度等等)，当统计得到的指标值超出规范的要求值时，数据库能及时向用户报警，用户可通过数据库查询得到每个病害现象的具体位置，及时发现可能潜在的危害现象。
下面以地铁盾构隧道为例，详细说明本发明。
本发明采用如图1所示的地铁隧道的结构检测车1，其在隧道内行走并拍摄隧道结构的图像，地铁隧道的结构检测车1包括检测车及安装于检测车上的推行系统、制动系统、摄像系统、摄像系统支撑装置、行程测量系统、红外触发装置、计算机和供电系统，推行系统为检测车提供动力，控制检测车运行；制动系统为检测车提供制动力，控制检测车停止运行；摄像系统支撑装置用于安装支撑摄像系统；摄像系统拍摄照片获得隧道的现象状况；行程测量系统测量检测车行进的距离；红外触发装置用于触发计算机和摄像系统进行工作；计算机接收行程测量系统及摄像系统采集的信息并存储；供电系统为检测车提供电力能源。
拍摄的图像被传送至后台分析处理设备进行处理，后台分析处理设备包括储存检测数据的服务器2、对检测数据中的病害现象进行病害识别的系统3、用于对病害数据进行统计分析的数据库。储存检测数据的服务器2，将结构检测车检测得到的影响数据资料储存在大容量服务器中，便于检测数据的统一分析、管理。
病害现象识别系统3，将采集的图像去噪声后直接识别出图片影像上的结构轮廓，在已识别出结构轮廓的基础上进行2次图像识别，识别出隧道中的病害现象，。同时，将有病害现象的部分储存为块文件，数据库在识别分析这些块文件的时候，便能通过块文件中的像素点来识别出块文件中现象的面积，例如设定面积阀值，大于阀值的为渗漏水，小于阀值的为裂缝，接缝；由于接缝现象只出现在管片与管片之间，很容易从照片中识别处接缝。通过计算像素点之间的距离，如图像采用1200*1600，对应实际的拍摄范围2400*3000(根据现场的隧道直径而定)，可计算得出图片中每个像素点之间的间距，通过计算病害现象块文件中的像素点，可计算得到每个病害现象的面积(如果是接缝张开、裂缝现象，现象肯定为直线型，可统计出两种现象的宽度)。将这些病害现象储存成块文件，是为了方便后续的统计分析。
统计分析数据库，根据地下工程防水规范编制要求建立相应的数据库，将识别系统中得到的数据导入数据库中，数据库变可统计出所需要的指标(如：裂缝宽度、渗漏水面积、接缝张开宽度等等)，当统计得到的指标值超出规范的要求值时，数据库能及时向用户报警，用户可通过数据库查询得到每个病害现象的具体位置，及时发现可能潜在的危害现象。
本发明在试验阶段时，在隧道盾构管片上人为制作3mm、5mm、7mm不同宽度的裂缝，并用本方法进行测量后得到的裂缝宽度和实际裂缝宽度一致，误差很小，可忽略。渗漏水也做过相同试验，用本发明方法测得的渗漏水面积和湿迹渗漏水面积也相差不大，误差很小，完全能满足检测的要求。
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 (4)
1.一种隧道病害的检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1)通过摄像系统获取隧道结构的图像；
2)将采集的图像去噪声后直接识别出图像上的结构轮廓，在已识别出结构轮廓的基础上进行2次图像识别，识别出隧道中的病害现象；
3)将有病害现象的部分储存为块文件，通过块文件中的像素点来求出块文件中病害现象的面积，推出病害现象的类别。
2.如权利要求1所述的隧道病害的检测方法，其特征在于：所述步骤3)是通过计算像素点之间的距离，通过计算病害现象所占的像素点，识别出病害现象的范围、大小。
3.如权利要求1所述的隧道病害的检测方法，其特征在于：其还针对病害现象设定面积阀值，大于阀值的为渗漏水，小于阀值的为裂缝、接缝；接缝现象只出现在管片与管片之间，从图像中直接识别。
4.如权利要求1所述的隧道病害的检测方法，其特征在于：根据地下工程防水规范编制要求建立相应的数据库，将病害现象的相关数据导入数据库中，数据库统计出所需要的指标，当统计得到的指标值超出规范的要求值时，数据库能及时向用户报警，用户可通过数据库查询得到每个病害现象的具体位置，及时发现可能潜在的危害现象。
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