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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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
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.
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.
berührungslosen Verfahren wesentlich einfacher, kostengünstiger und störungsunanfälliger realisierbar.Non-contact method much easier, cheaper and störungsunanfälliger feasible.
zulässig und zweckmäßig.permissible and appropriate.
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.
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
noch mit den Änderungen ihres Zustandes.still with the changes of her condition.
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.
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 °.
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.
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.
-3- 287 7/2-3- 287 7/2
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
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.
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.
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
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
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
(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
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,
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.
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
der schadhaften Stellen feststellbar.the damaged areas detectable.
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.
erfolgen.respectively.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33249889A DD287772A5 (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | METHOD OF EXTRACTION OF TRAFFIC SURFACES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33249889A DD287772A5 (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | METHOD OF EXTRACTION OF TRAFFIC SURFACES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD287772A5 true DD287772A5 (en) | 1991-03-07 |
Family
ID=5612169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD33249889A DD287772A5 (en) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | METHOD OF EXTRACTION OF TRAFFIC SURFACES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD287772A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
-
1989
- 1989-09-11 DD DD33249889A patent/DD287772A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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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Legal Events
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RPI | Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
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