CN106959298A - 基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 - Google Patents
基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106959298A CN106959298A CN201710277359.7A CN201710277359A CN106959298A CN 106959298 A CN106959298 A CN 106959298A CN 201710277359 A CN201710277359 A CN 201710277359A CN 106959298 A CN106959298 A CN 106959298A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crack
- wireless bridge
- machine vision
- whirligig
- early warning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009429 distress Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明属于水工建筑物安全监测技术领域，提供一种水工建筑物混凝土裂缝损害实时在线监测系统。该系统包括机器视觉监测工作站和远程地面分析预警平台；机器视觉监测工作站包括避雷针、太阳能监控杆、太阳能电池板、无线网桥发射端、太阳能控制器、第一旋转装置、电动伸缩杆、第二旋转装置、工业相机和工业镜头；远程地面分析预警平台包括无线网桥接收端、交换机、计算机和报警装置，无线网桥接收端接收从无线网桥发射端发射的裂缝信息，再利用交换机将裂缝信息传输于计算机，进行裂缝图像处理并提取裂缝特征参数，最后通过报警装置发出预警。本发明水工建筑物混凝土裂缝损害实时在线监测系统具有灵活性好、实时性强、适用范围广和精确度高等优点。
Description
技术领域
本发明属于水工建筑物安全监测技术领域，具体涉及一种水工建筑物混凝土裂缝损害实时在线监测系统。
技术背景
裂缝是水工建筑物混凝土上最常见的缺陷之一，有些裂缝只对建筑物外观产生影响，而有些裂缝则对其使用功能和耐久性产生影响，减少建筑物使用寿命，严重时甚至完全丧失其使用功能。因此，采取有效的水工建筑物混凝土裂缝检测手段，及时捕捉裂缝信息，才能提高水工建筑物安全监测系统的预警作用和耳目作用，才能防患于未然。
对于水工建筑物混凝土裂缝的检测，传统的检测方法是采用人工检测。人工检测是检测人员利用刻度尺、放大镜等测量仪器进行裂缝测量。这种方法不仅费时、费力，还容易受到人主观因素的影响，测量精度和效率较低，同时会使工作人员处于危险之中，安全性也较低。
随着科学技术的进步，新的裂缝检测技术也逐渐发展起来。例如，采用光纤传感器进行裂缝检测，这是一种无损检测手段，但由于传感器布设的最佳位置仍处在模型试验阶段，限制了它的应用。超声波技术也应用在裂缝检测中，但由于混凝土中钢筋的干扰以及混凝土本身密度的不均匀等因素影响，导致检测结果的准确率不高。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统，该系统采用机器视觉监测工作站实时采集裂缝图像，然后传输到远程地面分析预警平台进行裂缝分析并做出预警，为工程人员及时采取预防措施提供可靠依据。
本发明的技术方案：
一种基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统，包括机器视觉监测工作站和远程地面分析预警平台；
所述的机器视觉监测工作站，布置在监测现场，用于裂缝图像的实时采集；机器视觉监测工作站包括避雷针1、太阳能监控杆2、太阳能电池板3、无线网桥发射端4、太阳能控制器5、第一旋转装置6、电动伸缩杆7、第二旋转装置8、工业相机9和工业镜头10；避雷针1设置在太阳能监控杆2顶端，太阳能监控杆2安装固定在无线网桥接收端11；太阳能监控杆2上分别安装有太阳能电池板3、无线网桥发射端4、太阳能控制器5和第一旋转装置6，太阳能电池板3位于不被遮挡的位置，实现持续智能供电；无线网桥发射端4和太阳能控制器5实现图像数据的实时在线传输；第一旋转装置6上设有电动伸缩杆7，电动伸缩杆7沿其长度方向延伸，并通过第二旋转装置8连接工业相机9，实现全方位监测裂缝；
所述的远程地面分析预警平台，布置在监控室内，用于裂缝图像处理、特征参数提取以及对检测结果发出预警；远程地面分析预警平台包括无线网桥接收端11、交换机12、计算机13和报警装置14，无线网桥接收端11接收从无线网桥发射端4发射的裂缝信息，再利用交换机12将裂缝信息传输于计算机13，进行裂缝图像处理并提取裂缝特征参数，最后通过报警装置14发出预警。
所述的图像采集系统采用外部保护装置，避免外部环境影响其使用的耐久性。
本发明的有益效果：
1.灵活性好：系统采用电动伸缩支架和旋转装置，实现相机的全方位广视角监测裂缝，实时监测裂缝更加灵活，监测范围更加广泛。
2.实时性强：系统采用无线网桥实现图像的远程传输，远程在线计算混凝土裂缝特征值，能够及时的反映被观测混凝土结构的裂缝特征信息。
3.适用范围广：由于采用模块化的机器视觉监测工作站模式，因此不受供电方式的影响，可以布设在绝大多数水工建筑物易发生裂缝部位；
4.精确度高：系统内的裂缝图像特征值提取方式，能够精确地表示出水工建筑物混凝土结构表面裂缝的位置、长度、宽度、面积、分布范围等数据，极大地方便了后期混凝土结构维护工作。
附图说明
图1是本发明系统总技术路线图。
图2是本发明系统总体结构组成图。
图3是本发明机器视觉监测工作站的三维建模图。
图4是本发明机器视觉监测工作站的立体组合图。
图5是本发明远程地面分析预警平台的工作原理示意图。
图中：1避雷针；2太阳能监控杆；3太阳能电池板；4无线网桥发射端；
5太阳能控制器；6第一旋转装置；7电动伸缩杆；8第二旋转装置；
9工业相机；10工业镜头；11无线网桥接收端；12交换机；13计算机；
14报警装置。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明的基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统主要包括机器视觉监测工作站和远程地面分析预警平台两个部分。图1为本发明的系统总体技术路线图，图2为本发明的系统总体结构组成图，下面结合图1～5对其进行详细介绍。
如图3,4，机器视觉监测工作站的电动伸缩支架7和第二旋转装置8固定工业相机9和工业镜头10，通过第一旋转装置6安装于太阳能监控杆2上，电动伸缩支架7可通过遥控装置智能地进行长度方向伸缩，第二旋转装置8实现相机摆动，第一旋转装置6实现相机360°旋转。太阳能电池板3安装于太阳能监控杆2上，将太阳能转化成电能经太阳能控制器5存储于蓄电池12内，蓄电池12埋于地下混凝土块11内，实现图像采集设备的实时智能供电。将图像采集设备获取的图像信息通过无线网桥发射端4进行远程传递。避雷针1保护用电设备免受瞬时过电流的危害。
如图5，机器视觉监测工作站获取的图像信号通过无线网桥发射端4传递到无线网桥接收端11，然后通过交换机12连接计算机13，计算机13中的裂缝图像检测模块实现裂缝图像处理和裂缝特征参数提取工作，最后通过报警装置14对检测结果进行预警；
裂缝监测过程中，使图像采集设备全方位广视角旋转监测水工建筑物表面裂缝，同时配合太阳能供电系统持续供电，使相机能够持续长期稳定的在各种复杂的环境下工作。无线网桥实时远程传输图像信号，并通过裂缝检测模块和报警装置及时反应裂缝状态，为工作人员及时采取工程措施提供可靠依据。由此实现了基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测功能。
Claims (1)
1.一种基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统，其特征在于，所述的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统包括机器视觉监测工作站和远程地面分析预警平台；
所述的机器视觉监测工作站，布置在监测现场，用于裂缝图像的实时采集；机器视觉监测工作站包括避雷针(1)、太阳能监控杆(2)、太阳能电池板(3)、无线网桥发射端(4)、太阳能控制器(5)、第一旋转装置(6)、电动伸缩杆(7)、第二旋转装置(8)、工业相机(9)和工业镜头(10)；避雷针(1)设置在太阳能监控杆(2)顶端，太阳能监控杆(2)安装固定在无线网桥接收端(11)；太阳能监控杆(2)上分别安装有太阳能电池板(3)、无线网桥发射端(4)、太阳能控制器(5)和第一旋转装置(6)，太阳能电池板(3)位于不被遮挡的位置，实现持续智能供电；无线网桥发射端(4)和太阳能控制器(5)实现图像数据的实时在线传输；第一旋转装置(6)上设有电动伸缩杆(7)，电动伸缩杆(7)沿其长度方向延伸，并通过第二旋转装置(8)连接工业相机(9)，实现全方位监测裂缝；
所述的远程地面分析预警平台，布置在监控室内，用于裂缝图像处理、特征参数提取以及对检测结果发出预警；远程地面分析预警平台包括无线网桥接收端(11)、交换机(12)、计算机(13)和报警装置(14)，无线网桥接收端(11)接收从无线网桥发射端(4)发射的裂缝信息，再利用交换机(12)将裂缝信息传输于计算机(13)，进行裂缝图像处理并提取裂缝特征参数，最后通过报警装置(14)发出预警。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710277359.7A CN106959298A (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710277359.7A CN106959298A (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106959298A true CN106959298A (zh) | 2017-07-18 |
Family
ID=59484505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710277359.7A Pending CN106959298A (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106959298A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107576665A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-12 | 上海遨拓深水装备技术开发有限公司 | 一种基于机器视觉的水下结构物裂缝检测系统 |
| CN107966232A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-27 | 中国特种设备检测研究院 | 基于机器视觉的起重装备制动器性能监测方法与系统 |
| CN109269457A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-25 | 中铁大桥科学研究院有限公司 | 一种便携式裂缝宽度长期监测、预警系统 |
| CN110849972A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-28 | 孙文龙 | 基于物联网的管道内部腐蚀状况超声波监测系统及方法 |
| CN111122588A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-08 | 杨洁 | 一种基于智慧城市的工业建筑防冻裂检测方法 |
| CN113295854A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-24 | 南通固盛建材有限公司 | 一种混凝土抗裂性能测试装置 |
| CN114002415A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-01 | 商车云(北京)科技有限公司 | 一种混凝土塌落度视觉人工智能实时检测设备及方法 |
| CN114966237A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-08-30 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于无线网桥的天线远场测试系统及其测试方法 |
| CN117110590A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-24 | 力姆泰克（北京）传动设备股份有限公司 | 多自由度测试装置及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103364408A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-23 | 三峡大学 | 一种采用水下机器人系统对水工混凝土结构水下表面裂缝检测的方法 |
| CN103453892A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-18 | 广东工业大学 | 一种桥梁裂缝实时监测及快速预警装置 |
| CN103745477A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-04-23 | 汕头大学 | 基于机器视觉的建筑结构裂缝检测及修复方法 |
| CN105091951A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-11-25 | 江苏省泰州引江河管理处 | 一种闸站水工建筑物变形监测及状态预警方法 |
| CN206891985U (zh) * | 2017-04-26 | 2018-01-16 | 大连理工大学 | 基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 |
-
2017
- 2017-04-26 CN CN201710277359.7A patent/CN106959298A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103364408A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-23 | 三峡大学 | 一种采用水下机器人系统对水工混凝土结构水下表面裂缝检测的方法 |
| CN103453892A (zh) * | 2013-09-24 | 2013-12-18 | 广东工业大学 | 一种桥梁裂缝实时监测及快速预警装置 |
| CN103745477A (zh) * | 2014-01-22 | 2014-04-23 | 汕头大学 | 基于机器视觉的建筑结构裂缝检测及修复方法 |
| CN105091951A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-11-25 | 江苏省泰州引江河管理处 | 一种闸站水工建筑物变形监测及状态预警方法 |
| CN206891985U (zh) * | 2017-04-26 | 2018-01-16 | 大连理工大学 | 基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107576665A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-01-12 | 上海遨拓深水装备技术开发有限公司 | 一种基于机器视觉的水下结构物裂缝检测系统 |
| CN107966232A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-27 | 中国特种设备检测研究院 | 基于机器视觉的起重装备制动器性能监测方法与系统 |
| CN107966232B (zh) * | 2017-11-24 | 2020-04-24 | 中国特种设备检测研究院 | 基于机器视觉的起重装备制动器性能监测方法与系统 |
| CN109269457A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-25 | 中铁大桥科学研究院有限公司 | 一种便携式裂缝宽度长期监测、预警系统 |
| CN110849972A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-28 | 孙文龙 | 基于物联网的管道内部腐蚀状况超声波监测系统及方法 |
| CN111122588A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-08 | 杨洁 | 一种基于智慧城市的工业建筑防冻裂检测方法 |
| CN111122588B (zh) * | 2020-01-20 | 2020-10-20 | 海宁溪聚科技发展有限公司 | 一种基于智慧城市的工业建筑防冻裂检测方法 |
| CN113295854A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-24 | 南通固盛建材有限公司 | 一种混凝土抗裂性能测试装置 |
| CN114002415A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-01 | 商车云(北京)科技有限公司 | 一种混凝土塌落度视觉人工智能实时检测设备及方法 |
| CN114966237A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-08-30 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种基于无线网桥的天线远场测试系统及其测试方法 |
| CN117110590A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-24 | 力姆泰克（北京）传动设备股份有限公司 | 多自由度测试装置及方法 |
| CN117110590B (zh) * | 2023-08-31 | 2024-04-26 | 力姆泰克（北京）传动设备股份有限公司 | 多自由度测试装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106959298A (zh) | 基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 | |
| CN104879169B (zh) | 地下工程和深基坑无人值守实时监控预警系统及其工作方法 | |
| CN110255380B (zh) | 吊车作业方法和装置 | |
| CN208225263U (zh) | 一种基于物联网大数据的边坡安全监测采集系统 | |
| CN107449393A (zh) | 一种城市轨道交通隧道变形监测系统及方法 | |
| CN205300520U (zh) | 隧道工程变形监测系统 | |
| CN107796434A (zh) | 一种输电线路舞动在线监测及预警系统 | |
| CN207779387U (zh) | 一种地质灾害特性自动监测装置 | |
| CN108960442A (zh) | 一种水电厂设备巡检方法 | |
| CN108426535A (zh) | 一种狭长型构筑物实时变形监测系统及方法 | |
| CN107993397A (zh) | 一种基于无线网状网的森林防火监控系统及方法 | |
| CN206546198U (zh) | 一种适用于城市地铁工程的地下水位监测系统 | |
| CN107762165A (zh) | 一种用于由多块砖建造建筑物的自动砌砖系统 | |
| CN110570520A (zh) | 一种基于slam的变电站检修安全距离监控方法 | |
| CN110608716A (zh) | 一种基于slam的变电站检修安全距离监控方法 | |
| CN104820166A (zh) | 电力电缆多状态综合在线监测系统及电缆线芯温度的计算方法 | |
| CN109406954A (zh) | 输电线路故障监测定位指示系统 | |
| CN206891985U (zh) | 基于机器视觉的水工建筑物混凝土裂缝实时在线监测系统 | |
| CN209512923U (zh) | 一种可视化移动式覆冰在线监测设备、系统及输电塔 | |
| CN213390097U (zh) | 一种水泥土搅拌桩监测系统和搅拌桩机 | |
| CN110530441B (zh) | 一种全天候在线视频测流系统 | |
| CN205959031U (zh) | 一种塔桅监控系统 | |
| CN207147418U (zh) | 一种绝缘子爬电距离带电检测装置 | |
| CN208282788U (zh) | 一种狭长型构筑物实时变形监测系统 | |
| CN104022463A (zh) | 一种架空高压输电线路机器人巡检系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170718 |