CN116433194A - 一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台 - Google Patents

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CN116433194A CN202310455903.8A CN202310455903A CN116433194A CN 116433194 A CN116433194 A CN 116433194A CN 202310455903 A CN202310455903 A CN 202310455903A CN 116433194 A CN116433194 A CN 116433194A
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Abstract

本发明属于钢构件加工集中管理领域，具体公开提供的一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，包括：对各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观和内部进行精密检测，分析其综合合格系数，及时筛选出不合格的钢构件，有利于实现精细化管理和快速查找钢构件；根据钢结构组合件加工过程的加工信息，分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数，有助于发现加工过程中存在的问题，及时进行改进，提高钢结构组合件加工质量和成品率；分析加工后的目标钢结构组合件的可使用指数，确保加工后的目标钢结构组合件符合设计要求和制造标准，通过出库检测排除不合格的钢结构组合件存在的安全隐患，增加钢结构组合件的使用安全性。

Description

一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台
技术领域
本发明属于钢构件加工集中管理领域，涉及到一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台。
背景技术
铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台是一种基于互联网的信息化系统，用于管理铁路隧道钢构件加工集中区内的生产、加工、质量检测等各个环节的数据和信息，以提高铁路隧道钢构件生产的效率、安全性和可追溯性。
现有的钢构件加工管理手段存在明显的不足之处：1、现有的加工管理手段缺乏标准化、自动化和数字化的支持，没有对各钢构件进行分类检测，同时没有对各钢构件的表观和内部进行细致的分析，在质量管理方面缺乏精细性。
2、现有的加工管理手段是对各钢构件进行独立加工，没有根据铁路隧道的实际需求对目标钢结构组合件进行加工，进而没有对各加工工序进行具体检测，使得各个加工环节之间缺乏数据共享和信息交互，不利于生产流程的优化和质量管理的提升，极大的降低了钢构件的使用精准性。
3、现有的加工管理手段没有对加工后的目标钢结构组合件的弧形进行可使用性评估，在各钢构件加工以及组合成为钢结构组合件之后，可能会出现连锁反应式的影响，从而使最终使用效果产生偏差，弧形偏差会导致钢构件受力情况发生变化，若弧形偏差较大，会对钢结构组合件的接合部产生影响，使整个钢结构组合件的物理性能下降，增加运输难度和安装风险。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，包括：钢构件质量检验模块，用于对铁路隧道钢构件加工集中区内各类型钢构件堆放区域进行监测，得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的质量数据，质量数据包括截面合格度、表观合格度和内部合格度。
合格钢构件分析模块，用于分析各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数，筛选出各类型钢构件堆放区域中的不合格钢构件。
工序获取模块，用于将施工现场需求的钢结构组合件记为目标钢结构组合件，获取目标钢结构组合件加工过程的加工视频，得到目标钢结构组合件加工过程的加工信息，加工信息包括加工工序数量和各加工工序时长。
加工工序监测模块，用于分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数，若目标钢结构组合件的加工完成合理性指数大于或等于预设的对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值，则对其进行出库检测。
出库检测模块，用于对加工后的目标钢结构组合件的可使用指数进行分析，将可使用的钢结构组合件输送至施工现场。
处理终端，用于对不合格的钢构件进行处理，并对加工完成合理性指数不达标和可使用指数不达标的钢结构组合件进行处理。
数据库，用于存储目标钢结构组合件加工过程的标准加工信息和加工后的目标钢结构组合件的需求曲率半径。
作为一种优选设计方案，所述各类型钢构件堆放区域对应的各钢构件截面合格度具体为：将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件进行等距划分，得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各监测点，获取各监测点对应的截面图像，从各监测点对应的截面图像中获取对应截面轮廓，统计各截面轮廓面积，将各截面轮廓面积进行相互对比，从中筛选出截面轮廓面积中的最大值和最小值。
将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的第一个监测点和最后一个监测点进行连线，并将其作为横坐标，以第一个监测点为坐标原点，水平线的垂直线为纵坐标，建立平面坐标系，进而标记出各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各监测点坐标，记为(Xija'，Yija')，i为各类型钢构件堆放区域的编号，i＝1,2,...,u，j为堆放区域对应的各钢构件编号，j＝1,2,...,v，a为监测点的编号，a＝1,2,...,n。
计算各类型钢构件堆放区域对应的各钢构件截面合格度
Figure BDA0004199203930000031
，其中Sij max、Sij min分别为第i类型钢构件堆放区域对应的第j个钢构件截面轮廓面积中的最大值和最小值，ΔS为预设的截面轮廓面积偏差的允许误差值，ΔX为预设的相邻监测点距离，n为监测点数量，(Xij(a+1)'，Yij(a+1)')为第i类型钢构件堆放区域对应的第j个钢构件的第a+1个监测点坐标，θ1、θ2分别为预设的截面轮廓面积偏差和相邻监测点距离对应的占比权重因子，e为自然常数。
作为一种优选设计方案，所述各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观合格度具体为：将两个相邻检测点之间的距离区间段记为子区间，统计各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各子区间，获取各子区间对应的段面图像，从段面图像中提取裂纹数量Mij k和各裂纹长度，进而将各裂纹长度进行相互对比，从中筛选出最大值，统计各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各子区间对应的裂纹长度最大值，记为Nij k(max)，k为子区间的编号，k＝1,2,...,z，其中z＝n-1。
计算各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观合格度
Figure BDA0004199203930000041
其中Mi'、Ni'分别为预设的第i类型钢构件堆放区域对应钢构件的裂纹允许数量和裂纹允许长度，γ1、γ2分别为预设的裂纹数量和裂纹长度对应的占比权重因子。
作为一种优选设计方案，所述各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部合格度具体为：通过X射线探伤技术对各类型钢构件堆放区域对应各钢构件进行扫描，获取各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部图像，从各内部图像中提取对应的阴影数量和各阴影对应的面积，分别记为Iij、Hij r，r为内部图像中阴影编号，r＝1,2,...,c。
计算各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部合格度
Figure BDA0004199203930000051
其中Ii'、Hi'分别为预设的第i类型钢构件堆放区域对应钢构件内部图像的阴影允许数量和阴影允许面积，μ1、μ2分别为预设的阴影允许数量和阴影允许面积对应的占比权重因子。
作为一种优选设计方案，所述分析各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数具体方式为：由分析公式
Figure BDA0004199203930000052
得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数，其中α1、α2、α3分别为预设的截面合格度、表观合格度和内部合格度对应的占比权重因子。
将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数与预设的对应类型钢构件堆放区域对应钢构件的综合合格系数阈值进行对比，当某类型钢构件堆放区域对应某钢构件的综合合格系数小于对应类型钢构件堆放区域对应钢构件的综合合格系数阈值时，则判定该类型钢构件堆放区域对应该钢构件为不合格钢构件，对其进行相应处理。
作为一种优选设计方案，所述分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数具体为：将目标钢结构组合件加工过程的加工信息与数据库中对应钢结构组合件加工过程的标准加工信息进行对比，从中提取加工工序顺序正确的工序数量和加工工序时长符合标准的工序数量。
计算目标钢结构组合件的加工完成合理性指数Λ，
Figure BDA0004199203930000061
其中ψ1+ψ2+ψ3＝1，ψ1、ψ2、ψ3分别为预设的加工工序顺序正确的工序数量、加工工序时长符合标准的工序数量和实际加工工序数量对应的占比权重因子，d为数据库中对应钢结构组合件的标准加工工序数量，d'为目标钢结构组合件的实际加工工序数量，T'、T分别为目标钢结构组合件对应的加工工序顺序正确的工序数量和加工工序时长符合标准的工序数量。
将目标钢结构组合件的加工完成合理性指数与预设的对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值进行对比，当目标钢结构组合件的加工完成合理性指数大于或等于对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值时，将该目标钢结构组合件记为加工完成合理的钢结构组合件，对其进行出库检测。
作为一种优选设计方案，所述对加工后的目标钢结构组合件的可使用指数进行分析具体为：由分析公式
Figure BDA0004199203930000062
得到加工后的目标钢结构组合件的可使用指数，
Figure BDA0004199203930000063
为加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数，η为加工后的目标钢结构组合件的质量综合符合需求系数，ξ1、ξ2分别为预设的加工后的目标钢结构组合件形状符合需求系数和质量符合需求系数对应的占比权重因子。
将加工后的目标钢结构组合件的可使用指数与预设的对应钢结构组合件的可使用指数阈值进行对比，若加工后的目标钢结构组合件的可使用指数大于或等于预设的对应钢结构组合件的可使用指数阈值，则该加工后的目标钢结构组合件为可使用的钢结构组合件，进而将其运输至施工现场。
作为一种优选设计方案，所述加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数具体为：获取加工后的目标钢结构组合件的轮廓图像，从加工后的目标钢结构组合件的轮廓图像中提取对应的弧形轮廓和各钢构件对应的子轮廓面积，进而根据弧形轮廓对应的弧形曲率半径得到加工后的目标钢结构组合件的实际曲率半径。
通过分析公式
Figure BDA0004199203930000071
得到加工后的目标钢结构组合件的弧形符合占比，其中R0表示为数据库中加工后的目标钢结构组合件的需求曲率半径，R表示为加工后的目标钢结构组合件的实际曲率半径。
通过分析公式
Figure BDA0004199203930000072
得到加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数，其中Φm为加工后的目标钢结构组合件中第m个钢构件对应的子轮廓面积，m为加工后的目标钢结构组合件中各钢构件对应的子轮廓编号，m＝1,2,...,q，Φm'为预设的加工后的目标钢结构组合件中第m个钢构件对应的参考子轮廓面积，ΔΦ为子轮廓面积的允许误差值，δ为加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数对应的偏差修正因子。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：1、本发明对铁路隧道钢构件进行集中分类监测，对各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观和内部进行精密的检测，进而发现钢构件内部隐蔽性的缺陷，实现生产过程的精准管控，有利于实现精细化管理和快速查找钢构件。
2、本发明通过对各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数进行分析，及时筛选出不合格的钢构件，保证各类型钢构件堆放区域对应钢构件质量的稳定性，可以建立高质量的资产清单，进而提高各类型钢构件堆放区的管理效率。
3、本发明根据铁路隧道需求将各钢构件进行组合加工，保证了钢构件的加工精准性和合理性。根据铁路隧道钢结构组合件加工过程的加工信息，分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数，有助于发现加工过程中存在的问题，及时采取措施进行改进，提高钢结构组合件加工质量和成品率，进而避免因生产过程中的不良因素导致不必要的损失。
4、本发明对加工完成合理的钢结构组合件的形状和质量进行出库检测，对加工后的目标钢结构组合件的可使用指数进行分析，当钢结构组合件的形状为弧形时，可以确保加工后的目标钢结构组合件的弧形符合设计要求和制造标准，从而提高产品质量和适用性，避免因为弧形不匹配造成的人力、物力资源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统模块连接示意图。
图2为本发明钢构件等距划分示意图。
图3为本发明端点坐标的构建示意图。
附图标记：1为钢构件的第一个监测点，2为钢构件的最后一个监测点，3为坐标原点，4为弧形轮廓，5为弧形轮廓对应的端点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明提供了一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，包括：钢构件质量检验模块、合格钢构件分析模块、工序获取模块、加工工序监测模块、出库检测模块、处理终端和数据库。所述合格钢构件分析模块分别与钢构件质量检验模块、处理终端和数据库连接，处理终端分别与加工工序监测模块和出库检测模块连接，加工工序监测模块分别与工序获取模块和出库检测模块连接，出库检测模块与数据库连接。
请参阅图2所示，所述钢构件质量检验模块用于对铁路隧道钢构件加工集中区内各类型钢构件堆放区域进行监测，得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的质量数据，质量数据包括截面合格度、表观合格度和内部合格度。
具体地，所述各类型钢构件堆放区域对应的各钢构件截面合格度具体为：将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件进行等距划分，得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各监测点，获取各监测点对应的截面图像，从各监测点对应的截面图像中获取对应截面轮廓，统计各截面轮廓面积，将各截面轮廓面积进行相互对比，从中筛选出截面轮廓面积中的最大值和最小值。
将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的第一个监测点和最后一个监测点进行连线，并将其作为横坐标，以第一个监测点为坐标原点，水平线的垂直线为纵坐标，建立平面坐标系，进而标记出各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各监测点坐标，记为(Xija'，Yija')，i为各类型钢构件堆放区域的编号，i＝1,2,...,u，j为堆放区域对应的各钢构件编号，j＝1,2,...,v，a为监测点的编号，a＝1,2,...,n。
计算各类型钢构件堆放区域对应的各钢构件截面合格度
Figure BDA0004199203930000101
，其中Sij max、Sij min分别为第i类型钢构件堆放区域对应的第j个钢构件截面轮廓面积中的最大值和最小值，ΔS为预设的截面轮廓面积偏差的允许误差值，ΔX为预设的相邻监测点距离，n为监测点数量，(Xij(a+1)'，Yij(a+1)')为第i类型钢构件堆放区域对应的第j个钢构件的第a+1个监测点坐标，θ1、θ2分别为预设的截面轮廓面积偏差和相邻监测点距离对应的占比权重因子，e为自然常数。
进一步地，所述各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观合格度具体为：将两个相邻检测点之间的距离区间段记为子区间，统计各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各子区间，获取各子区间对应的段面图像，从段面图像中提取裂纹数量Mij k和各裂纹长度，进而将各裂纹长度进行相互对比，从中筛选出最大值，统计各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各子区间对应的裂纹长度最大值，记为Nij k(max)，k为子区间的编号，k＝1,2,...,z，其中z＝n-1。
计算各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观合格度
Figure BDA0004199203930000111
其中Mi'、Ni'分别为预设的第i类型钢构件堆放区域对应钢构件的裂纹允许数量和裂纹允许长度，γ1、γ2分别为预设的裂纹数量和裂纹长度对应的占比权重因子。
再进一步地，所述各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部合格度具体为：通过X射线探伤技术对各类型钢构件堆放区域对应各钢构件进行扫描，获取各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部图像，从各内部图像中提取对应的阴影数量和各阴影对应的面积，分别记为Iij、Hij r，r为内部图像中阴影编号，r＝1,2,...,c。
计算各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部合格度
Figure BDA0004199203930000121
其中Ii'、Hi'分别为预设的第i类型钢构件堆放区域对应钢构件内部图像的阴影允许数量和阴影允许面积，μ1、μ2分别为预设的阴影允许数量和阴影允许面积对应的占比权重因子。
需要说明的是，所述从内部图像中提取对应的阴影数量和各阴影对应的面积具体为：对内部图像进行灰度处理，得到内部图像对应的灰度值像素分布显示图，对灰度值像素分布显示图中的不同灰度区域进行划分，得到各阴影灰度区域，将各阴影灰度区域的灰度值与数据库中对应钢构件的内部图像中标准灰度值范围进行对比，若某阴影灰度区域的灰度值在标准灰度值范围之外，则该阴影灰度区域为对应钢构件的内部阴影区域，统计对应钢构件的内部阴影区域数量，作为内部图像中对应的阴影数量，进而提取各内部阴影区域的轮廓，获取各内部阴影区域的轮廓对应的面积。
本发明对铁路隧道钢构件进行集中分类监测，对各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观和内部进行精密的检测，进而发现钢构件内部隐蔽性的缺陷，实现生产过程的精准管控，有利于实现精细化管理和快速查找钢构件。
所述合格钢构件分析模块用于分析各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数，筛选出各类型钢构件堆放区域中的不合格钢构件。
具体地，所述分析各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数具体方式为：由分析公式
Figure BDA0004199203930000131
得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数，其中α1、α2、α3分别为预设的截面合格度、表观合格度和内部合格度对应的占比权重因子。
将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数与预设的对应类型钢构件堆放区域对应钢构件的综合合格系数阈值进行对比，当某类型钢构件堆放区域对应某钢构件的综合合格系数小于对应类型钢构件堆放区域对应钢构件的综合合格系数阈值时，则判定该类型钢构件堆放区域对应该钢构件为不合格钢构件，对其进行相应处理。
本发明通过对各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数进行分析，及时筛选出不合格的钢构件，保证各类型钢构件堆放区域对应钢构件质量的稳定性，可以建立高质量的资产清单，进而提高各类型钢构件堆放区的管理效率。
所述工序获取模块用于将施工现场需求的钢结构组合件记为目标钢结构组合件，获取目标钢结构组合件加工过程的加工视频，得到目标钢结构组合件加工过程的加工信息，加工信息包括加工工序数量和各加工工序时长。
所述加工工序监测模块用于分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数，若目标钢结构组合件的加工完成合理性指数大于或等于预设的对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值，则对其进行出库检测。
具体地，所述分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数具体为：将目标钢结构组合件加工过程的加工信息与数据库中对应钢结构组合件加工过程的标准加工信息进行对比，从中提取加工工序顺序正确的工序数量和加工工序时长符合标准的工序数量。
计算目标钢结构组合件的加工完成合理性指数Λ，
Figure BDA0004199203930000141
其中ψ1+ψ2+ψ3＝1，ψ1、ψ2、ψ3分别为预设的加工工序顺序正确的工序数量、加工工序时长符合标准的工序数量和实际加工工序数量对应的占比权重因子，d为数据库中对应钢结构组合件的标准加工工序数量，d'为目标钢结构组合件的实际加工工序数量，T'、T分别为目标钢结构组合件对应的加工工序顺序正确的工序数量和加工工序时长符合标准的工序数量；
将目标钢结构组合件的加工完成合理性指数与预设的对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值进行对比，当目标钢结构组合件的加工完成合理性指数大于或等于对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值时，将该目标钢结构组合件记为加工完成合理的钢结构组合件，对其进行出库检测。
需要说明的是，所述加工工序顺序正确的工序数量获取方式为：将目标钢结构组合件的加工工序数量与数据库中对应钢结构组合件的标准加工工序数量进行对比，若目标钢结构组合件的加工工序数量与数据库中对应钢结构组合件的标准加工工序数量相同，则将目标钢结构组合件的各加工工序对应位置与对应钢结构组合件的标准加工工序对应位置进行匹配，若某加工工序对应位置与标准加工工序对应位置相匹配，则将该加工工序记为加工工序顺序正确的工序，筛选出加工工序顺序正确的工序数量。
若目标钢结构组合件的加工工序数量与数据库中对应钢结构组合件的标准加工工序数量不相同，则将目标钢结构组合件的第一个加工工序与数据库中对应钢结构组合件的各标准加工工序依次对比，筛选出数据库中对应钢结构组合件的各标准加工工序中与目标钢结构组合件的第一个加工工序匹配的加工工序，将其作为目标加工工序，进而将目标加工工序之后的各标准加工工序对应的位置与目标钢结构组合件的剩余加工工序对应的位置依次进行匹配，若某加工工序的位置匹配成功，则该加工工序为加工工序顺序正确的工序，筛选出加工工序顺序正确的工序数量。
所述加工工序时长符合标准的工序数量获取方式为：将目标钢结构组合件的各加工工序时长与预设的对应钢结构组合件的各加工工序时长范围进行对比，若某加工工序时长处于预设的对应加工工序时长范围内，则该加工工序时长对应的工序为符合标准的工序，进而统计加工工序时长符合标准的工序数量。
本发明根据铁路隧道需求将各钢构件进行组合加工，保证了钢构件的加工精准性和合理性。根据铁路隧道钢结构组合件加工过程的加工信息，分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数，有助于发现加工过程中存在的问题，及时采取措施进行改进，提高钢结构组合件加工质量和成品率，进而避免因生产过程中的不良因素导致不必要的损失。
请参阅图3所示，所述出库检测模块用于对加工后的目标钢结构组合件的可使用指数进行分析，将可使用的钢结构组合件输送至施工现场。
具体地，所述对加工后的目标钢结构组合件的可使用指数进行分析具体为：由分析公式
Figure BDA0004199203930000161
得到加工后的目标钢结构组合件的可使用指数，/>
Figure BDA0004199203930000162
为加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数，η为加工后的目标钢结构组合件的质量综合符合需求系数，ξ1、ξ2分别为预设的加工后的目标钢结构组合件形状符合需求系数和质量符合需求系数对应的占比权重因子。
将加工后的目标钢结构组合件的可使用指数与预设的对应钢结构组合件的可使用指数阈值进行对比，若加工后的目标钢结构组合件的可使用指数大于或等于预设的对应钢结构组合件的可使用指数阈值，则该加工后的目标钢结构组合件为可使用的钢结构组合件，进而将其运输至施工现场。
需要说明的是，所述加工后的目标钢结构组合件的质量综合符合需求系数获取方式为：获取加工后的目标钢结构组合件中对应各钢构件的表观图像，从表观图像中获取对应的裂纹信息和锈蚀斑点信息，裂纹信息为各裂纹的长度，锈蚀斑点信息为各锈蚀斑点的面积。
进而通过分析公式
Figure BDA0004199203930000171
得到加工后的目标钢结构组合件的质量综合符合需求系数，其中Q'、E'分别为加工后的目标钢结构组合件对应的裂纹允许总长度和锈蚀斑点允许总面积，Qp g为第p个钢构件对应的第g个裂纹的长度，Ep g'为第p个钢构件对应的第g'个锈蚀斑点的面积,p为加工后的目标钢结构组合件中各钢构件的编号，p＝1,2,...,B，g为钢构件中的裂纹编号，g＝1,2,...,h，g'为钢构件中的锈蚀斑点编号，g'＝1',2',…,h'，l1、l2分别为预设的加工后的目标钢结构组合件中对应的裂纹长度和锈蚀斑点面积对应的占比权重因子。
进一步地，所述加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数具体为：获取加工后的目标钢结构组合件的轮廓图像，从加工后的目标钢结构组合件的轮廓图像中提取对应的弧形轮廓和各钢构件对应的子轮廓面积，进而根据弧形轮廓对应的弧形曲率半径得到加工后的目标钢结构组合件的实际曲率半径。
通过分析公式
Figure BDA0004199203930000172
得到加工后的目标钢结构组合件的弧形符合占比，其中R0表示为数据库中加工后的目标钢结构组合件的需求曲率半径，R表示为加工后的目标钢结构组合件的实际曲率半径。
通过分析公式
Figure BDA0004199203930000181
得到加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数，其中Φm为加工后的目标钢结构组合件中第m个钢构件对应的子轮廓面积，m为加工后的目标钢结构组合件中各钢构件对应的子轮廓编号，m＝1,2,...,q，Φm'为预设的加工后的目标钢结构组合件中第m个钢构件对应的参考子轮廓面积，ΔΦ为子轮廓面积的允许误差值，δ为加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数对应的偏差修正因子。
需要说明的是，所述加工后的目标钢结构组合件的实际曲率半径的具体获取方式为：根据加工后的目标钢结构组合件的轮廓图像对应的弧形轮廓构建对应圆的模型，从圆的模型上定位出圆心点，以弧形轮廓的其中一个端点为坐标原点，将坐标原点与对应圆心点的连线作为横坐标，与横坐标垂直的方向为纵坐标，建立平面坐标系，在平面坐标系上标记出弧形轮廓的另一端点坐标，记为(x,y)。
根据弧形轮廓对应的端点坐标、圆心点坐标以及圆的半径，构建弧形轮廓对应的曲线函数f(x)，进而通过公式
Figure BDA0004199203930000182
得到加工后的目标钢结构组合件的实际曲率半径，其中f'(x)表示弧形轮廓对应的曲线函数求导后的的导数值，f”(x)表示弧形轮廓对应的曲线函数二次求导后的导数值。
本发明对加工完成合理的钢结构组合件的形状和质量进行出库检测，对加工后的目标钢结构组合件的可使用指数进行分析，当钢结构组合件的形状为弧形时，可以确保加工后的目标钢结构组合件的弧形符合设计要求和制造标准，从而提高产品质量和适用性，避免因为弧形不匹配造成的人力、物力资源浪费。
所述处理终端用于对不合格的钢构件进行处理，并对加工完成合理性指数不达标和可使用指数不达标的钢结构组合件进行处理。
所述数据库用于存储目标钢结构组合件加工过程的标准加工信息和加工后的目标钢结构组合件的需求曲率半径。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，其特征在于：该系统包括钢构件质量检验模块，用于对铁路隧道钢构件加工集中区内各类型钢构件堆放区域进行监测，得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的质量数据，质量数据包括截面合格度、表观合格度和内部合格度；
合格钢构件分析模块，用于分析各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数，筛选出各类型钢构件堆放区域中的不合格钢构件；
工序获取模块，用于将施工现场需求的钢结构组合件记为目标钢结构组合件，获取目标钢结构组合件加工过程的加工视频，得到目标钢结构组合件加工过程的加工信息，加工信息包括加工工序数量和各加工工序时长；
加工工序监测模块，用于分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数，若目标钢结构组合件的加工完成合理性指数大于或等于预设的对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值，则对其进行出库检测；
出库检测模块，用于对加工后的目标钢结构组合件的可使用指数进行分析，将可使用的钢结构组合件输送至施工现场；
处理终端，用于对不合格的钢构件进行处理，并对加工完成合理性指数不达标和可使用指数不达标的钢结构组合件进行处理；
数据库，用于存储目标钢结构组合件加工过程的标准加工信息和加工后的目标钢结构组合件的需求曲率半径。
2.根据权利要求1所述的一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，其特征在于：所述各类型钢构件堆放区域对应的各钢构件截面合格度具体为：
将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件进行等距划分，得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各监测点，获取各监测点对应的截面图像，从各监测点对应的截面图像中获取对应截面轮廓，统计各截面轮廓面积，将各截面轮廓面积进行相互对比，从中筛选出截面轮廓面积中的最大值和最小值；
将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的第一个监测点和最后一个监测点进行连线，并将其作为横坐标，以第一个监测点为坐标原点，水平线的垂直线为纵坐标，建立平面坐标系，进而标记出各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各监测点坐标，记为(Xija'，Yija')，i为各类型钢构件堆放区域的编号，i＝1,2,...,u，j为堆放区域对应的各钢构件编号，j＝1,2,...,v，a为监测点的编号，a＝1,2,...,n；
计算各类型钢构件堆放区域对应的各钢构件截面合格度
Figure FDA0004199203920000021
Figure FDA0004199203920000022
其中Sij max、Sij min分别为第i类型钢构件堆放区域对应的第j个钢构件截面轮廓面积中的最大值和最小值，ΔS为预设的截面轮廓面积偏差的允许误差值，ΔX为预设的相邻监测点距离，n为监测点数量，(Xij(a+1)'，Yij(a+1)')为第i类型钢构件堆放区域对应的第j个钢构件的第a+1个监测点坐标，
Figure FDA0004199203920000031
分别为预设的截面轮廓面积偏差和相邻监测点距离对应的占比权重因子，e为自然常数。
3.根据权利要求2所述的一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，其特征在于：所述各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观合格度具体为：
将两个相邻检测点之间的距离区间段记为子区间，统计各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各子区间，获取各子区间对应的段面图像，从段面图像中提取裂纹数量Mij k和各裂纹长度，进而将各裂纹长度进行相互对比，从中筛选出最大值，统计各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的各子区间对应的裂纹长度最大值，记为Nij k(max)，k为子区间的编号，k＝1,2,...,z，其中z＝n-1；
计算各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的表观合格度
Figure FDA0004199203920000032
其中Mi'、Ni'分别为预设的第i类型钢构件堆放区域对应钢构件的裂纹允许数量和裂纹允许长度，γ1、γ2分别为预设的裂纹数量和裂纹长度对应的占比权重因子。
4.根据权利要求3所述的一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，其特征在于：所述各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部合格度具体为：
通过X射线探伤技术对各类型钢构件堆放区域对应各钢构件进行扫描，获取各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部图像，从各内部图像中提取对应的阴影数量和各阴影对应的面积，分别记为Iij、Hij r，r为内部图像中阴影编号，r＝1,2,...,c；
计算各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的内部合格度
Figure FDA0004199203920000041
其中Ii'、Hi'分别为预设的第i类型钢构件堆放区域对应钢构件内部图像的阴影允许数量和阴影允许面积，μ1、μ2分别为预设的阴影允许数量和阴影允许面积对应的占比权重因子。
5.根据权利要求4所述的一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，其特征在于：所述分析各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数具体方式为：
由分析公式
Figure FDA0004199203920000042
得到各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数，其中α1、α2、α3分别为预设的截面合格度、表观合格度和内部合格度对应的占比权重因子；
将各类型钢构件堆放区域对应各钢构件的综合合格系数与预设的对应类型钢构件堆放区域对应钢构件的综合合格系数阈值进行对比，当某类型钢构件堆放区域对应某钢构件的综合合格系数小于对应类型钢构件堆放区域对应钢构件的综合合格系数阈值时，则判定该类型钢构件堆放区域对应该钢构件为不合格钢构件，对其进行相应处理。
6.根据权利要求1所述的一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，其特征在于：所述分析目标钢结构组合件的加工完成合理性指数具体为：
将目标钢结构组合件加工过程的加工信息与数据库中对应钢结构组合件加工过程的标准加工信息进行对比，从中提取加工工序顺序正确的工序数量和加工工序时长符合标准的工序数量；
计算目标钢结构组合件的加工完成合理性指数Λ，
Figure FDA0004199203920000051
其中ψ1+ψ2+ψ3＝1，ψ1、ψ2、ψ3分别为预设的加工工序顺序正确的工序数量、加工工序时长符合标准的工序数量和实际加工工序数量对应的占比权重因子，d为数据库中对应钢结构组合件的标准加工工序数量，d'为目标钢结构组合件的实际加工工序数量，T'、T分别为目标钢结构组合件对应的加工工序顺序正确的工序数量和加工工序时长符合标准的工序数量；
将目标钢结构组合件的加工完成合理性指数与预设的对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值进行对比，当目标钢结构组合件的加工完成合理性指数大于或等于对应钢结构组合件的加工完成合理性指数阈值时，将该目标钢结构组合件记为加工完成合理的钢结构组合件，对其进行出库检测。
7.根据权利要求1所述的一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，其特征在于：所述对加工后的目标钢结构组合件的可使用指数进行分析具体为：
由分析公式
Figure FDA0004199203920000061
得到加工后的目标钢结构组合件的可使用指数，/>
Figure FDA0004199203920000062
为加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数，η为加工后的目标钢结构组合件的质量综合符合需求系数，ξ1、ξ2分别为预设的加工后的目标钢结构组合件形状符合需求系数和质量符合需求系数对应的占比权重因子；
将加工后的目标钢结构组合件的可使用指数与预设的对应钢结构组合件的可使用指数阈值进行对比，若加工后的目标钢结构组合件的可使用指数大于或等于预设的对应钢结构组合件的可使用指数阈值，则该加工后的目标钢结构组合件为可使用的钢结构组合件，进而将其运输至施工现场。
8.根据权利要求7所述的一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台，其特征在于：所述加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数具体为：
获取加工后的目标钢结构组合件的轮廓图像，从加工后的目标钢结构组合件的轮廓图像中提取对应的弧形轮廓和各钢构件对应的子轮廓面积，进而根据弧形轮廓对应的弧形曲率半径得到加工后的目标钢结构组合件的实际曲率半径；
通过分析公式
Figure FDA0004199203920000063
得到加工后的目标钢结构组合件的弧形符合占比，其中R0表示为数据库中加工后的目标钢结构组合件的需求曲率半径，R表示为加工后的目标钢结构组合件的实际曲率半径；
通过分析公式
Figure FDA0004199203920000071
得到加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数，其中Φm为加工后的目标钢结构组合件中第m个钢构件对应的子轮廓面积，m为加工后的目标钢结构组合件中各钢构件对应的子轮廓编号，m＝1,2,...,q，Φm'为预设的加工后的目标钢结构组合件中第m个钢构件对应的参考子轮廓面积，ΔΦ为子轮廓面积的允许误差值，δ为加工后的目标钢结构组合件的形状符合需求系数对应的偏差修正因子。/>
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