DD287772A5 - METHOD OF EXTRACTION OF TRAFFIC SURFACES - Google Patents

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DD287772A5
DD287772A5 DD33249889A DD33249889A DD287772A5 DD 287772 A5 DD287772 A5 DD 287772A5 DD 33249889 A DD33249889 A DD 33249889A DD 33249889 A DD33249889 A DD 33249889A DD 287772 A5 DD287772 A5 DD 287772A5
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DD
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surface temperature
traffic areas
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DD33249889A
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Inventor
Friedrich Kuehn
Bernd Ritter
Wolfram Hotzler
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Zentrales Geologisches Institut,De
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsermittlung von Verkehrsflaechen, insbesondere zur Erkennung und Registrierung schadhafter Stellen auf Flugbetriebsflaechen, Autobahnen, Straszen u. a. Mit dem Verfahren werden beruehrungslos Schaeden wie beispielsweise Risse, Abplatzungen, Loecher erfaszt und registriert. Dazu werden mit einem entlang von Profilen ueber die Verkehrsflaechen gefuehrten Einzelsensor oder System von Sensoren deren Oberflaechentemperatur festgestellt und ueber die Registrierung von Temperaturanomalien Schaeden erkannt. Die fuer den Spektralbereich von etwa 8 bis 15 mm sensibilisierten infrarotempfindlichen Sensoren erfassen dazu die von der Verkehrsflaeche ausgehende elektromagnetische Eigenstrahlung. Auf systemeigene Strahlungsquellen wird verzichtet. Die Anwendung des Verfahrens erfolgt bevorzugt nachts. Durch Anordnung von Einzelsensoren in Form seiner Sensorzeile wird eine lueckenlose, flaechenhafte Erfassung der Verkehrsflaechen moeglich. Die Einbeziehung eines Referenzsensors gestattet die Registrierung von Schwellenwerten der Oberflaechentemperatur und damit eine Reduzierung der anfallenden Datenmenge. Einzelsensor oder Sensorsystem werden gemaesz Fig. 5 an einem Fahrzeug, in dem sich auch die Registriereinrichtung befindet, befestigt und in minimalem Abstand ueber die Verkehrsflaechen gefuehrt.{Verkehrsflaeche; Zustandsermittlung, beruehrungslos; Riss; Abplatzung; Oberflaechentemperatur; Eigenstrahlung, infrarot; Sensor; Sensorsystem; Temperaturanomalie}The invention relates to a method for determining the state of Verkehrsflaechen, in particular for the detection and registration of damaged spots on Flugbetriebsflaechen, highways, Straszen u. a. With this method, shocks such as cracks, spalling, holes are detected and registered without contact. For this purpose, with an individual sensor or system of sensors guided along profiles over the traffic surfaces, their surface temperature is determined and detected via the registration of temperature anomalies. The sensitized for the spectral range of about 8 to 15 mm infrared-sensitive sensors detect the outgoing from the traffic area electromagnetic radiation. On native radiation sources is omitted. The application of the method is preferably carried out at night. By arranging individual sensors in the form of its sensor line, a gap-free, area-like detection of the traffic areas is possible. The inclusion of a reference sensor allows the registration of thresholds of the surface temperature and thus a reduction of the amount of data. According to FIG. 5, individual sensors or sensor systems are fastened to a vehicle in which the registration device is located and guided at a minimum distance above the traffic areas. {Traffic area; Status determination, contactless; Crack; spalling; sea surface temperature; Own radiation, infrared; Sensor; Sensor system; Temperature anomaly}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsermittlung von Verkehrsflächen, insbesondere zur Erkennung und Registrierung schadhafter Stellen auf Flugbetriebsflächen, Autobahnen, Straßen u. a.The invention relates to a method for determining the state of traffic areas, in particular for the detection and registration of defective locations on aircraft operating areas, highways, roads u. a.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bei der Bewertung des Zustandcs von Verkehrsflächen ist die Begehung und visuelle Begutachtung trotz hohen zeitlichen Aufwandes, subjektiv belasteter Ergebnisse und des Erhalts grober Daten ein weit verbreitetes Verfahren. Dabei werden unter Verwundung einfacher einfacher Meßgeräte Oberflächenzustände registriert, die den Fahrzeuglauf beeinflussen oder optisch als Schäden erkennbar sind (Straße und Autobahn, Bonn 40[1989]3, S.79-91). Auf diese Weise gewonnene Daten dienen der Grobuinschätzung des Zustandes von Verkehrsflächen. Sie sind aber als Grundlage für Rekonstruktionsarbeiten unzureichend. Ebenfalls relativ grobe Daten liefern Verfahren der mechanischen Abtastung mittels Tastrollen (PS-DD 267.557, OS-DE 3421253, OS-DE 3026003). Gegenüber der visuell-sensitiven Zustandsermittlung liegen die Vorteile dieser Verfahren in einer verbesserten Aussagequalität auf der Grundlage einer höheren Datendichte bei verringertem Einfluß des subjektiven Faktors sowie in der Senkung des personellen und zeitlichen Aufwandes. Tastroller bzw. -räder werden von Fahrzeugen über die Verkehrsflächen gezogen. Auch bei Verwendung kleiner Abtastrollen bleibt die Genauigkeit der Daten begrenzt, da Abtastroller nicht in der Lage sind, schmale Schadstellen wie z. B. Risse eindeutig zu erfassen. Infolge ihrer Trägheit gewährleisten sie darüber hinaus keinen ständigen Kontakt mit der Verkehrsfläche und unterliegen einer Rollradienverringerung durch Abrieb. Die Summe dieser Störeinflüsse wirkt sich selbst bei Einsatz von Computertechnik nachteilig auf die Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse aus. Neuere Verfahren versuchen diese Nachteile durch eine berührungslose Abtastung der Verkehrsflächen auszugleichen. Diese Verfahren nutzen Radar-, Laser-, Infrarot- oder normale Lichtstrahlung, die von künstlichen Strahlungsquellen auf die Verkehrsfläche ausgesendet und deren Rückstrahlung von einer Empfangs-, Registrier- und Auswerteeinheit erfaßt und verarbeitet v/erden. Über die Messung der Signalveränderungen oder Wegezeiten zwischen Signalabgabe, Reflaxion und Empfa g erfolgt die Feststellung der Distanz zur Verkehrsfläche, die bei Unebenheiten oder Schäden variieit.In the assessment of the condition of traffic areas, the commissioning and visual inspection is a widespread procedure, despite the high expenditure of time, subjectively loaded results and the receipt of rough data. Surface conditions are recorded wounded simple simple instruments that affect the vehicle or visually recognized as damage (road and highway, Bonn 40 [1989] 3, p.79-91). Data obtained in this way are used for rough estimation of the condition of traffic areas. But they are insufficient as a basis for reconstruction work. Also relatively rough data provide methods of mechanical scanning by means of touch rollers (PS-DD 267,557, OS-DE 3421253, OS-DE 3026003). Compared to the visually sensitive state determination, the advantages of these methods lie in an improved statement quality on the basis of a higher data density with reduced influence of the subjective factor as well as in the reduction of personnel and time effort. Touch rollers or wheels are pulled by vehicles over the traffic areas. Even with the use of small scanning rollers, the accuracy of the data remains limited because scanning scanners are not able to handle narrow defects such As cracks clearly detect. In addition, due to their inertia, they do not ensure constant contact with the traffic surface and are subject to abrasion reduction of the rolling radius. Even if computer technology is used, the sum of these interferences has a detrimental effect on the reproducibility of the measurement results. Newer methods try to compensate for these disadvantages by a contactless scanning of the traffic areas. These methods use radar, laser, infrared or normal light radiation emitted by artificial radiation sources on the traffic surface and detected their return radiation from a receiving, recording and evaluation and processed v / earth. By measuring the signal changes or travel times between signal output, Reflaxion and Empfa g is the determination of the distance to the traffic surface, which varies with unevenness or damage.

Eine berührungslose Abtastung von Fahrbahnoberflächen mit sogenannten Meßaufnehmern bzw. elektronenoptischen Abtastern sieht die OS-DE 3643470.1 (Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln des geometrischen Profiles von Fahrbahnoberflächen) vor. Das Verfahren arbeitet gleichzeitig mit sogenannten Höhensensoren und einem Längssensor, wobei die Höhensensoren das geometrische Profil der Fahrbahn bzw. Fahrbahnunebenheiten erfassen und der Längssensor der präzisen Ermittlung der Meßgeschwindigkeit bzw. Meßstrecke dient. Eine andere Variante des Verfahrens arbeitet mit Sender und Empfänger für Infrarotstrahlung, wobei über trigonometrischen Beziehungen ein Zusammenhang zwischen Fahrbahnunebenheiten und Signalauslenkungen hergestellt wird. Der Vorteil des Verfahrens besteht in der berührungslosen Erfassung von Fahrbahnoberflächen bei hoher Meßgeschwindigkeit. Seine Nachteile sind der relativ hohe technische Aufwand durch Sender und Empfänger und fehlende Lösung für eine Reduzierung der Daten, die bei größeren Meßflächen in beträchtlichem Umfange entstehen.A non-contact scanning of road surfaces with so-called transducers or electron-optical scanners provides the OS-DE 3643470.1 (method and apparatus for determining the geometric profile of road surfaces) before. The method works simultaneously with so-called height sensors and a longitudinal sensor, wherein the height sensors detect the geometric profile of the road or bumps and the longitudinal sensor is used for the precise determination of the measuring speed or measuring path. Another variant of the method operates with transmitter and receiver for infrared radiation, wherein a relationship between road bumps and signal deflections is established via trigonometric relationships. The advantage of the method is the non-contact detection of road surfaces at high measuring speed. Its disadvantages are the relatively high technical effort by transmitter and receiver and lack of solution for a reduction in the data, which arise at larger measuring surfaces to a considerable extent.

Andere bekannte berührungslose Verfahren arbeiten mit Rückstrahlungsmessungen bei künstlicher Beleuchtung der Fahrbahnen (US-SU 1.073.360), mit optischen Distanzsensoren (PS-US 4.781.465) oder mit Messungen der Ablenkung von Laserstrahlen (PS-US 4.673.316). Sie zielen in erster Linie auf die Erfassung der Morphologie von Fahrbahnoberflächen. Radarverfahren (Baugewerbe, Köln, 68[1988]10, S. 24-25) gewährleisten zwar eine Eindringtiefe bis zu 1 Meter unter die Oberfläche der Fahrbahnen, besitzen aber nur eine sehr grobe Auflösung in horizontaler Richtung. Eine hohe Detailerkennbarkeit wird durch Foto- und Videoverfahren erreicht (A New View of the Road, Highway and Public Works, London 53(1985), S. 1857). Für größere Untersuchungsflächen sind die bei diesen Verfahren anfallenden enormen Datenmengen jedoch kaum beherrschbar.Other well-known non-contact methods work with radiation measurements with artificial illumination of the lanes (US-SU 1,073,360), with optical distance sensors (PS-US 4,781,465) or with measurements of the deflection of laser beams (PS-US 4,673,316). They are aimed primarily at detecting the morphology of road surfaces. Radar method (Baugewerbe, Cologne, 68 [1988] 10, pp 24-25) Although ensure a penetration depth up to 1 meter below the surface of the lanes, but have only a very coarse resolution in the horizontal direction. High detail recognition is achieved by photo and video techniques (A New View of the Road, Highway and Public Works, London 53 (1985), p. 1857). For larger study areas, however, the enormous amounts of data associated with these methods are hardly manageable.

Die bekannten Verfahren beinhalten gegenwärtig keine Lösungen zur Erfassung sehr kleiner Schäden bei relativ hoher Meßfjeschwindigkeit und vertretbaren Datenmengen.The known methods currently do not include solutions for detecting very small damage at a relatively high measuring speed and reasonable amounts of data.

Ziel der ErfindungObject of the invention Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit einem entlang von Profilen über eine Verkehrsfläche geführten Sensorsystem dieThe object of the invention is, with a sensor system guided along profiles over a traffic area Oberflächentemperatur festzustellen und über die Registrierung von Temperaturanomalien und abgeleiteter Größen schadhafteDetermine surface temperature and damaged by the registration of temperature anomalies and derived quantities Stellen zu erkennen.Recognize points. Das Verfahren ermöglicht die Erkennung kleinster Schaden wie Risse, Löcher, Abplatzungen u.ä„ die mit anderenThe method enables the detection of the smallest damage such as cracks, holes, spalling and the like with others Abtastverfahren nicht mehr erfaßbar sind, bei relativ hoher Meßgeschwindigkeit und Reduzierung der anfallenden Daten.Scanning are no longer detectable, at relatively high measuring speed and reducing the resulting data. Durch Ausnutzung der Eigenstrahlung der Verkehrsflächen wird die technische Lösung im Vergleich zu anderenBy exploiting the own radiation of the traffic areas the technical solution becomes in comparison to others

berührungslosen Verfahren wesentlich einfacher, kostengünstiger und störungsunanfälliger realisierbar.Non-contact method much easier, cheaper and störungsunanfälliger feasible.

Darüber hinaus sind Kombinationen mit anderen Abtastverfahren zur glaichzeitigen Erfassung größerer FahrbahnunebenheitenIn addition, combinations with other scanning methods for the glaichzeitigen detection of major road bumps

zulässig und zweckmäßig.permissible and appropriate.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zur Erkennung und Registrieruno von schadhaften Stellen aufThe object of the invention is to provide a novel method for detection and registration of damaged areas Verkehrsflächen zu finden, das eine schnelle und sichere Ermittlung des Zustandes der Verkehrsflächen ermöglicht.To find traffic areas, which allows a fast and secure determination of the condition of the traffic areas. Im Lösungsnnsatz wird davon ausgegangen, daß die Eigenstrahlung oder Strahlungsemission einer Verkehrsfläche durch derenIn the solution, it is assumed that the natural radiation or radiation emission of a traffic area by their Oborflächentamperatur bestimmt wird. Dabei besitzen Objekte mit unterschiedlichen thermischen EigenschaftenOborflächentamperatur is determined. It has objects with different thermal properties

unterschiedliche Strahlungstemperaturen, die für die berührungslose Untersuchung dieser Objekte genutzt werden können.different radiation temperatures that can be used for the non-contact examination of these objects.

Unterschiedliche thermische Eigenschaften sind hauptsächlich mit Änderungen ihrer substantiellen Zusammensetzungen undDifferent thermal properties are mainly due to changes in their substantive compositions and

strukturellen Oberflächenmerkmale verbunden. Da im Falle von Verkehrsflächen die Verwendung eines einheitlichen Materialsassociated with structural surface features. As in the case of traffic areas the use of a uniform material

vorausgesetzt werden kann, sindÄnderungen der Strahlungstemperatur im wesentlichen an Schäden wie Risse, Abplatzungencan be assumed, changes in the radiation temperature are mainly due to damage such as cracks, flaking

Löcher u.a. gebunden.Holes u.a. bound. Am Tage folgen die Temperaturänderungen der Verkehrsfläche und der Wärmeaustausch mit der Luft den Änderungen derDuring the day the temperature changes of the traffic area and the heat exchange with the air follow the changes of the Sonneneinstrahlung. Nach Sonnenuntergang Ist der Wärmefluß innerhalb der Vorkehrsfläche aufwärts gerichtet und variiert nurSunlight. After sunset the heat flow is upwards within the control area and only varies

noch mit den Änderungen ihres Zustandes.still with the changes of her condition.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mit einem Einzelsensor oder speziellen Gruppierungen von Sensoren,According to the invention the object is achieved in that with a single sensor or special groupings of sensors,

die entlang von Profilen über die Verkehrsflächen geführt werden, deren Oberflächentemperatur festgestellt wird und Schäden,die sich von der ungestörten Umgebung durch anormale Wärmeemission unterscheiden, erkannt und registriert werden.which are guided along profiles over the traffic areas, whose surface temperature is determined and damage, which differs from the undisturbed environment by abnormal heat emission, are detected and registered.

Zur Ausschaltung der störenden Einflüsse der Sonnenstrahlung erfolgt die Feststellung der Oberflächentemperaturen bevorzugtTo eliminate the disturbing effects of solar radiation, the determination of the surface temperatures is preferred

nachts. Dazu werden die Sensoren oder Sensorgruppon an einem Fahrzeug angebracht und mit einer Geschwindigkeit von 15bis 20 km/h in minimalem Abstand von der Verkehrsfläche über diese geführt. Die Aufzeichnung der Oberflächentemperaturenat night. For this purpose, the sensors or sensor group are mounted on a vehicle and run at a speed of 15 to 20 km / h at a minimum distance from the traffic area on this. The record of the surface temperatures

erfolgt auf Magnetband, Festspeicher oder ähnlichem. Zur Feststellung von Änderungen der Oberflächentemperaturen überkleinsten Schäden ist der Blickwinkel der Sensoren unter Verwendung einer Vorsatzoptik auf mindestens 5° wir 10° zu begrenzen.done on magnetic tape, memory or the like. To detect changes in the surface temperature of the smallest damage, the angle of view of the sensors using a front optic must be limited to at least 5 ° and 10 °.

Während ein Einzelsensor zur Lokalisierung größerer schadhafter Stellen ausreichend ist, können kleinere Schäden nur über dieWhile a single sensor is sufficient to locate larger damaged areas, minor damage can only be done via the

annähernd flächenhafte Feststellung der Oberflächentemperatur mit Sensorgruppierungen erkannt werden. Rei den in Formeiner Zeile gruppierten Sensoren ist eine einseitige Vergrößerung des senkrecht zur Profilrichtung wirkenden Blickwinkelszweckmäßig.approximately areal determination of the surface temperature can be detected with sensor groups. For the sensors grouped in the form of a row, a one-sided enlargement of the viewing angle perpendicular to the profile direction is appropriate.

Zur Reduzierung der anfallenden Datenmenge bietet sich die Registrierung von Schwellenwerten der TemperaturänderungenTo reduce the amount of data available, it is possible to register threshold values of the temperature changes

an. Die dazu notwendige Vergleichstemperatur wird mit einem Referenzsensor, dessen Blickfeld 0,5m und größer beträgt,ermittelt. Als Sensoren werden Infrarot-Detektoren für den Spektralbereich von ca. 8 bis 15μσι verwendet.on. The reference temperature required for this purpose is determined using a reference sensor whose field of view is 0.5 m and larger. As sensors, infrared detectors are used for the spectral range of about 8 to 15μσι.

Für die Gewährleistung einer hohen Empfindlichkeit des Verfahrens Ist eine Meßgenauigkeit von 0,010C und besser notwendig.To ensure a high sensitivity of the method is a measurement accuracy of 0.01 0 C and better necessary.

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AusfuhrungsbelspieleAusfuhrungsbelspiele Die Erfindung wird an ausgewählten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörigen Abbildungen zeigenThe invention will be explained in more detail in selected embodiments. The accompanying illustrations show Fig. 1: Einzelsensor zur Feststellung der Oberflächentemperatur von Verkehrsflächen.Fig. 1: Single sensor for determining the surface temperature of traffic areas. Flg. 2: Verlauf der mit einem Einzelsensor festgestellten Änderung der Oberflächentemperatur über einem Riß in derFlg. 2: Course of the change of the surface temperature over a crack in the

Betondecke der Start- und Landebahn eines FlugplatzesConcrete surface of the runway of an airfield

Fig. 3: Schematische Darstellung der möglichen Anordnung von Einzelsensoren in Form einer Sensorzeile zur flächenhaften Fig. 3: Schematic representation of the possible arrangement of individual sensors in the form of a sensor line for planar

Feststellung der Oberflächentemperatur von VerkehrsflächenDetermination of the surface temperature of traffic areas

Fig.4: Schematische Darstellung der mit einer Sensorzeile festgestellten Temperaturänderungen über der Betondecke einer 4 shows a schematic representation of the temperature changes over the concrete ceiling of a sensor line

,Verkehrsfläche mit Indikationen eines Risses, einer Abplatzung und einer mit Teer vergossenen Fuge. Fig. 5: Variante der Anordnung von Einzelsensor und Referenzsensor zur Feststellung der Oberflächentemperatur von, Traffic area with indications of a crack, a chipping and a tar potted fugue. Fig. 5: variant of the arrangement of individual sensor and reference sensor for determining the surface temperature of

Verkehrsflächen und Reduzierung der anfallenden DatenmengeTraffic areas and reduction of the amount of data

Fig. 6: Schematische Darstellung der nach Temperaturfeststellung mit Sensorzeile und Referenzsensor registrierten Fig. 6: Schematic representation of after temperature detection with sensor line and reference sensor registered

Schwellenwerte der Oberflächentemperatur einer Abplatzung, eines Risses und von Fugen in der Betondecke einerThreshold values of the surface temperature of a chipping, crack and joints in the concrete pavement Verkehrsfläche.Traffic area. Vorwiegend zur Erkennung längerer Risse an der Oberfläche von Verkehrsflächen erfolgt die Feststellung derMainly to detect longer cracks on the surface of traffic areas, the determination of the Oberflächentemperatur mit einem Einzelsensor.Surface temperature with a single sensor. Eine Variante der Anordnung eines Einzelsensors 3, bestehend aus einem IR-Detektor 4 und einer Vorsatzoptik 5, zeigt Fig. 1. DerA variant of the arrangement of a single sensor 3, consisting of an IR detector 4 and an optical attachment 5, Fig. 1. The Sensor wird über eine starre Halterung 10 am Fahrzeug 9 befestigt und in Profllrichtung 11 über die Verkehrsfläche 1, die imSensor is attached via a rigid bracket 10 to the vehicle 9 and in Profillrichtung 11 on the traffic area 1, the Ausführungsbeispiel einen Riß 2 besitzt, bewegt. Das vom Detektor kommende Signal wird über eine Kabelverbindung 6 einerEmbodiment has a crack 2, moves. The signal coming from the detector is connected via a cable connection 6 a Verstärkungs-, Registrier-, Speicher- und Wiedergabeelektronik zugeleitet, die sich im Fahrzeug 9 befindet und nicht dargestellt ist.Amplification, recording, storage and playback electronics supplied, which is located in the vehicle 9 and is not shown. Zur Gewährleistung der Erkennbarkeit engster Risse bzw. eines minimalen Blickfeldes 8 ist die Vorsatzoptik 5 mit einemTo ensure the visibility of the narrowest cracks or a minimum field of view 8, the optical attachment 5 is a

öffnungswinkel 7 von etwa 5° bis 10° auszustatten und der Sensor im geringsten möglichen Abstand über die Verkehrfläche 1 zubewegen.Provide opening angle 7 of about 5 ° to 10 ° and move the sensor in the smallest possible distance over the traffic area 1.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Feststellung der Temperaturanomalie 12 über einem Riß 2 in der Betondecke einer Start- undFig. 2 shows an example of the determination of the temperature anomaly 12 over a crack 2 in the concrete ceiling of a start and Landebahn, dessen Breite an der Oberfläche etwa 50% des Blickfeldes 8 des Einzelsensors 3 ausmacht. Die Messung erfolgteRunway whose width at the surface about 50% of the field of view 8 of the single sensor 3 makes. The measurement was made Mitte Mai, nachts um 00.15 Uhr. Mit einer Abweichung um rund 0,35° von der Oberflächentemperatur der unbeschädigten Start-Mid-May, at 00.15 at night. With a deviation of around 0.35 ° from the surface temperature of the undamaged start

und Landebahn ist das Vorhandensein und die Position des Risses eindeutig und reproduzierbar feststellbar.and runway, the presence and position of the crack is clearly and reproducibly detectable.

Zurdetallierten flächenhaften Feststellung der Oberflächentemperatur einer Verkehrsfläche 1 werden mehrere Einzelsensoren 3For the detailed surface determination of the surface temperature of a traffic area 1, several individual sensors 3 are used

in Form der in Fig.3 dargestellten Sensorzeile auf einer Schiene 13 befestigt und quer zur Profilrichtung 11 über dieattached in the form of the sensor row shown in Figure 3 on a rail 13 and transverse to the profile direction 11 on the

Verkehrsfläche 1 geführt. Zur Erfassung von Temperaturanomalien kleinerer Schadsteilen ist der Abstand zwischen denTraffic area 1 led. To record temperature anomalies of smaller damaged parts, the distance between the Einzelsensoren 3 gering zu halten oder durch einseitige Vergrößerung des Öffnungswinkels 7 senkrecht zur Profllrichtung 11Single sensors 3 to keep low or by unilateral enlargement of the opening angle 7 perpendicular to Profillrichtung 11th

eine lückenlose oder annähernd lückenlose Aneinanderreihung der Blickfelder 8 aller Einzelsensoren 3 zu gewährleisten. Dieto ensure a complete or almost complete juxtaposition of the fields of view 8 of all individual sensors 3. The

Signale von jedem der Einzelsensoren 3 werden über Kabelverbindungen 6 einer mehrkanaligen Verstärkungs-, Registrier-,Signals from each of the individual sensors 3 are transmitted via cable connections 6 of a multi-channel amplification, registration, Speicher- und Wiedergabeelektronik zugeleitet, die sich im Fahrzeug 9 befindet.Memory and playback electronics supplied, which is located in the vehicle 9. Fig.4 zeigt einen Ausschnitt aus einer mehrkanaligen Registrierung der mit mehreren zu einer Sensorzeile zusammengefaßtonFIG. 4 shows a section of a multi-channel registration of the signals combined with a plurality of sensor lines Einzelsensoren 3 ermittelten Temperaturanomalien an der Oberfläche einer Start- und Landebahn aus Beton. Die RegistrierungSingle sensors 3 detected temperature anomalies on the surface of a concrete runway. The registration

zeigt die Temperaturanomalien einer über die gesamte Breite der Betonplatte verlaufenden, mit Bitumen ausgegossenenshows the temperature anomalies of running over the entire width of the concrete slab poured with bitumen

Fuge 14, eines gleichfalls über die gesamte Betonplatte verlaufenden Risses 16 und einer etwa kreisförmigen Abplatzung 15.Groove 14, also extending over the entire concrete slab crack 16 and an approximately circular chipping 15th Insbesondere bei der Feststellung der Oberflächentemperaturen mit den in Form einer Zeile angeordneten EinzelsensorenIn particular, when determining the surface temperatures with the individual sensors arranged in the form of a row

(vergl. Fig. 3 und Fig. 4) entsteht eine beträchtliche Menge an Daten, für deren Regisuierung ein hoher Aufwand von(see Fig. 3 and Fig. 4) creates a considerable amount of data, for their Regisuierung a high cost of

Speicherplätzen oder herkömmlicher Datenträger wie Registrierpapier o. ä. benötigt wird.Memory space or conventional media such as recording paper o. Ä. Is required. Im Beispiel gemäß Fig. 5 erfolgt eine Reduzierung der anfallenden Datenmenge, indem zusätzlich zu der in Fig. 3 skizziertenIn the example according to FIG. 5, a reduction of the accumulated amount of data ensues, in addition to that outlined in FIG Anordnung der Sensoren ein Referenzsensor 18 am Fahrzeug 9 mit einem Ausleger 20 angebracht wird. Der Öffnungswinkel derArrangement of the sensors, a reference sensor 18 is mounted on the vehicle 9 with a boom 20. The opening angle of Vorsatzoptik 5 und die Entfernung des Referenzsensors 18 von der Verkehrsfläche 1 sind so festzulegen, daß das Blickfeld 19 desAttachment optics 5 and the distance of the reference sensor 18 from the traffic area 1 are set so that the field of view 19 of the Referenzsensors 18 etwa 0,5m oder größer beträgt. Dadurch ist gewährleistet, daß mit dem Referenzsensor 18 dieReference sensor 18 is about 0.5m or larger. This ensures that with the reference sensor 18, the Durchschnittstemperatur an der Oberfläche der Verkehrsfläche 1 festgestellt wird. Über die Kabelverbindung 17 wird das SignalAverage temperature at the surface of the traffic area 1 is detected. About the cable connection 17, the signal

des Referenzsensors 18 parallel zu den Signalen der als Zeile angeordneten Einzelsensoren 3 der mehrkanaligen Verstärkungs-,of the reference sensor 18 parallel to the signals of the arranged as a row of individual sensors 3 of the multi-channel amplification,

Registrier-, Speicher- und Wiedergabeelektronik zugeleitet. Auf elektronischem Wege, unter Verwendung bekannterRegistration, storage and playback electronics supplied. By electronic means, using known Schaltungsterhniken, werden die Signale der Einzelsensoren 3 mit denen des Referenzsensors 18 verglichen und es erfolgt nurCircuitry, the signals of the individual sensors 3 are compared with those of the reference sensor 18 and it takes place only

dann eine Registrierung der Signale der Einzelsensoren 3, wenn sich diese im Rahmen einer vorgebbaren Toleranz von denendes Referenzsensors 18 unterscheiden. Damit wird erreicht, daß bei Bewegung des Fahrzeuges 9 über eine homogeneunbeschädigte Verkehrsfläche bis auf die von den Temperaturanomalien der Fugen ausgehenden Signale keine Registrierungerfolgt bzw. kein Speicherplatz blockiert wird.then a registration of the signals of the individual sensors 3, if they differ within a presettable tolerance of denendes reference sensor 18. This ensures that when moving the vehicle 9 via a homogeneous undamaged traffic area to the outgoing of the temperature anomalies of the joints signals no registration takes place or no storage space is blocked.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die Feststellung und Registrierung von Anomalien der Oborflächentemperatur einer Start- undFig. 6 shows an example of the detection and registration of surface temperature anomaly of a startup and registration Landebahn gemäß der Meßanordnung von Fig. 5. Es sind Temperaturanomalien der mit Bitumen ausgegossenen Fugen 14,Runway according to the measuring arrangement of FIG. 5. There are temperature anomalies of the bitumen-poured joints 14,

einer Abplatzung 15 von ca. 10cm Durchmesser und 1,5cm Tiefe sowie eines schräg über die Betonplatte verlaufenden Risses 16abgebildet. Fig. 6 zeigt, daß bei unbeschädigten Betonplatten die von den Fugen 14 ausgehenden Signale unmittelbaraneinandergereiht registriert werden. Die Registrierung zwischen den Fugen setzt nur dann ein, wenn Einzelsensoren dera flaking 15 of about 10cm in diameter and 1.5cm depth and an obliquely running over the concrete slab crack 16abgebildet. Fig. 6 shows that in undamaged concrete slabs emanating from the joints 14 signals are registered directly juxtaposed. The registration between the joints only starts when individual sensors of the

Sensorzeile eine schadhafte Stelle überfahren.Sensor line run over a damaged area. Da die Länge der einzelnen Betonplatten eine definierte Größe ist, ist durch Auszählen der Fugen-Indikationen die exakte PositionSince the length of the individual concrete slabs is a defined size, counting the joint indications is the exact position

der schadhaften Stellen feststellbar.the damaged areas detectable.

Zur Abschätzung des Ausmaßes der Schäden nach Intensitäten und Halbwertsbreiten der Temperaturanomalien empfiehlt sichTo estimate the extent of damage after intensities and half-widths of the temperature anomalies is recommended

die Anfertigung von Schablonen oder Mustei kurven, die auf der Grundlage von Eichungen an definierten Schaden hergestelltwerden.the production of stencils or curves produced on the basis of calibrations of defined damage.

Bei Verwendung digitaler Speicher- und Bearbeitungstechniken kann der Vergleich mit den Musterkurven auch im RechnerWhen using digital storage and processing techniques, the comparison with the pattern curves can also be done in the computer

erfolgen.respectively.

Claims (6)

1. Verfahren zur Zustandsermittlung von Verkehrsflächen, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine berührungslose Feststellung der Oberflächentemperatur der Verkehrsflächen schadhafte Stellen, die sich von der unbeschädigten Umgebung durch veränderte Temperaturen unterscheiden, erkannt und registriert werden.1. A method for determining the state of traffic areas, characterized in that detected by a non-contact determination of the surface temperature of the traffic areas damaged areas that differ from the undamaged environment by changing temperatures, and registered. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der Oberflächentemperatur mit einem entlang von Profilen über die Verkehrsflächen geführten Sensor erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the surface temperature is carried out with a guided along profiles over the traffic areas sensor. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der Oberflächentemperatur mit einer entlang von Profilen über die Verkehrsflächen geführten und quer zur Bewegungsrichtung angeordneten Sensorzelle erfolgt.3. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the surface temperature is carried out with a guided along profiles over the traffic areas and arranged transversely to the direction of the sensor cell. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der Oberflächentemperatur mit einem entlang von Profilen über die Verkehrsflächen geführten Sensor erfolgt, daß mit einem weiteren Sensor (Referenzsensor) die Oberflächentemperatur eines größeren Abschnittes der Verkehrsflächen festgestellt wird und daß nach dem Vergleich der mit beid< in Sensoren festgestellten Oberflächentemperaturen zur Reduzierung der anfallenden Dateimenge nur an den Stellen der Verkehrsflächen eine Registrierung erfolgt, an denen die Oberflächentemperatur von der mit dem Referenzsensor ermittelten Durchschnittstemperatur abweicht.4. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the surface temperature is carried out with a profile along the traffic areas guided sensor that with a further sensor (reference sensor), the surface temperature of a larger portion of the traffic areas is determined and that after the comparison of With surface temperatures both determined in sensors, in order to reduce the amount of files arising, registration takes place only at the locations of the traffic areas at which the surface temperature deviates from the average temperature determined using the reference sensor. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der Oberflächentemperatur mit einer entlang von Profilen über die Verkehrsflächen geführten und quer zur Bewegungsrichtung angeordneten Sensorzeile erfolgt, daß mit einem Referenzsensor die Oberflächentemperatur eines größeren Abschnittes der Verkehrflächen festgestellt wird und daß nach dem Vergleich der mit beiden Sensoren festgestellten Oberflächentemperaturen zur Reduzierung deranfallenden Datenmenge nuran den Stellen der Vorkehrflächen eine Registrierung erfolgt, an denen die Oberflächentemperatur von der mit dem Referenzsensor ermittelten Durchschnittstemperatur abweicht.5. The method according to claim 1, characterized in that the determination of the surface temperature is carried out with a guided along profiles over the traffic areas and arranged transversely to the direction of sensor line, that with a reference sensor, the surface temperature of a larger portion of the traffic areas is determined and that after the comparison the surface temperatures detected with both sensors are used to reduce the amount of data occurring only at the locations of the control surfaces where the surface temperature deviates from the average temperature determined by the reference sensor. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundlage einer Eichung an definierten Schadstellen aus der Intensität und der Halbwertsbreite der festgestellten Temperaturanomalien das Ausmaß der bestehenden Schäden abgeschätzt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the extent of the existing damage is estimated on the basis of a calibration of defined defects from the intensity and the half-width of the detected temperature anomalies.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4235104A1 (en) * 1992-10-17 1994-04-21 Sel Alcatel Ag Road condition detecting unit identifying state of road surface lying before moving motor vehicle - uses two adjustable light transmitting and receiving systems at different angles of elevation and supplying evaluation circuit correlating receiver signals

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4235104A1 (en) * 1992-10-17 1994-04-21 Sel Alcatel Ag Road condition detecting unit identifying state of road surface lying before moving motor vehicle - uses two adjustable light transmitting and receiving systems at different angles of elevation and supplying evaluation circuit correlating receiver signals

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