ES2369185A1 - Sistema para la auscultación dinámica de revestimientos de túneles. - Google Patents
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Abstract
Sistema para la auscultación dinámica de revestimientos de túneles que utiliza un vehículo (1) equipado con una serie de sensores (4), cada uno de los cuales está compuesto por un iluminador láser de alta potencia y una cámara digital, yendo esos sensores en una estructura portante (5) para posicionamiento de los mismos a la distancia del revestimiento del túnel necesaria para realizar la adquisición de las imágenes. También cuenta con un odómetro (6) para la medida de la distancia longitudinal recorrida por el vehículo (1) y para coordinación de la adquisición de las imágenes, complementándose con una cámara de visión panorámica (7), unos procesadores hardware y electrónica (10), y un sistema de almacenamiento (11) de secuencias de imágenes, incluyendo un monitor TFT (12) para visualización de resultados, y un monitor auxiliar (13) para visualización por parte del conductor de las imágenes panorámicas del túnel.
Description
Sistema para la auscultación dinámica de
revestimientos de túneles.
La presente invención se refiere a un sistema
para la auscultación dinámica de revestimientos de túneles, prevista
para su aplicación tanto en túneles de carreteras como de
ferrocarril, teniendo como finalidad el poder realizar una
auscultación e inspección automática y de alto rendimiento de los
revestimientos de los túneles.
El objeto de la invención es conseguir unos
óptimos resultados en lo que se refiere a la auscultación e
inspección automática de revestimientos de túneles, basándose en un
análisis de imagen que utiliza técnicas de visión artificial,
adquiriendo imágenes de alta resolución de la superficie del
revestimiento, iluminada con emisores láser especiales para poder
detectar y analizar fisuras, deterioros, humedades, etc., pudiendo
igualmente detectar desplazamientos entre dovelas, tanto en la
dirección longitudinal del túnel como en la transversal.
Son varias las técnicas existentes y que
actualmente se utilizan para realizar la auscultación del
revestimiento de los túneles, pudiendo citar como más importantes
las siguientes:
- -
- Inspección visual: realizada por personas que transitan por el túnel a pie o en vehículos lentos. Estas personas inspeccionan visualmente el revestimiento en busca de heterogeneidades. Las detectan, referencian y catalogan utilizando soporte informático e incluso papel. Como material auxiliar a la medida emplean cámaras de fotos, odómetros y cintas métricas.
- -
- Visión artificial: se trata de sistemas de cámaras, con o sin iluminación artificial de diversos tipos, que adquieren imágenes de la superficie del revestimiento. Normalmente se trata de imágenes en escala de grises. Posteriormente las imágenes son analizadas automática y/o manualmente para detectar las heterogeneidades en el revestimiento. Las imágenes de estos sistemas únicamente disponen de información en intensidad.
- -
- Escáner láser 3D: se trata de sistemas que utilizan un iluminador láser que emite un haz que viaja hasta que contacta con una superficie y se refleja. El sistema mide el tiempo que tarda el haz en ir y volver, obteniendo de este modo la distancia entre el emisor y el punto. Conociendo la posición el punto origen del haz y la distancia a los puntos en los que se produce la reflexión, se obtienen las posiciones de éstos últimos. Esta técnica se denomina escáner láser 3D por Time of Flight (Tiempo de Vuelo). Para poder inspeccionar escenarios 3D, estos sistemas disponen de unos espejos giratorios que envían los haces en todas las direcciones. Su funcionamiento óptimo, en cuanto a resolución, se obtiene trabajando en estático. También pueden funcionar en dinámico instalándose en vehículos que circulan a una velocidad reducida. Además del emisor-receptor láser, estos sistemas pueden incorporar cámaras fotográficas para adquirir imágenes en intensidad de la zona inspeccionada.
El sistema que se preconiza, utiliza en primer
lugar unos sensores, basados en la visión artificial y en la
tecnología láser, con lo que se lleva a cabo una iluminación de la
superficie con el láser y se toma una imagen de la misma con una
cámara, de manera que al ser fijas las posiciones del láser y de la
cámara, en la imagen adquirida se puede calcular la distancia desde
el sensor al punto iluminado, lo cual se denomina láser 3D por
Triangulación. La principal ventaja de esta técnica es que de las
imágenes de intensidad se puede obtener la distancia al punto
iluminado, obteniendo de este modo la reconstrucción en tres
dimensiones del elemento inspeccionado. Estos sistemas se utilizan
en diversos campos, siendo la inspección de pavimentos de carreteras
el más cercano al sector aquí tratado.
Más concretamente, el sistema de la invención se
constituye a partir de un vehículo mediante el que se lleva a cabo
la realización de la auscultación automáticamente, vehículo que
incluye una adaptación de diploris para poder circular por vías
férreas y que en el mismo está establecido una estructura o medio de
montaje de hasta seis sensores compuestos cada uno de ellos por un
iluminador láser lineal de alta potencia y una cámara digital.
El sistema incluye, además de la estructura
portante para los sensores, así como para el posicionamiento de
éstos a la distancia del revestimiento del túnel necesaria para
realizar la adquisición de las imágenes; un odómetro para medida de
la distancia longitudinal recorrida por el vehículo y para la
coordinación de la adquisición de las imágenes; odómetro que irá
situado preferentemente en una rueda del vehículo.
También incluye una cámara de visión panorámica
para facilitar la conducción del vehículo; y procesadores hardware y
electrónica para el control de la adquisición y grabación de
imágenes, basándose en varios ordenadores instalados sobre un rack
industrial amortiguado y estabilizado. Incluye igualmente un sistema
de almacenamiento de secuencias de imágenes basado en un rack con
capacidad para 16 discos duros extraíbles; complementándose con un
monitor TFT para la visualización de resultados de la adquisición y
grabación de imágenes; y con un monitor auxiliar para la
visualización por parte del conductor de las imágenes panorámicas
del túnel; comprendiendo finalmente un sistema de alimentación
eléctrica de los equipos instalados a bordo del vehículo.
Todo ello se complementa con las aplicaciones
informáticas necesarias para el control de las distintas
funciones.
Las cámaras digitales correspondientes a los
sensores son de alta velocidad y alta resolución, estando los
láseres de dichos sensores dotados de una alta potencia y proyección
lineal, alineados en un mismo plano transversal, de manera que esta
configuración ofrece varias ventajas en relación con otras técnicas
más convencionales de análisis de imagen, resultando la
característica más importante la de la configuración óptica que
facilita la detección de las grietas y deterioro gracias a la
información que se obtiene de la superficie inspeccionada.
Esa información se obtiene utilizando el
principio de triangulación, de modo que mediante esta técnica un
patrón de iluminación conocido, una línea en este caso, se proyecta
desde un láser sobre el objeto a inspeccionar, y una cámara digital
se coloca a una distancia fija y con un ángulo oblicuo con respecto
a la luz proyectada, de manera que la intersección entre el patrón
de luz emitida y el campo de visión de la cámara digital define el
rango de trabajo del sensor. La posición de los puntos iluminados en
la superficie del objeto se visualiza en la imagen obtenida por la
cámara, pudiéndose calcular trigonométricamente la distancia de
estos puntos a la cámara.
En cuanto a la adquisición de imágenes por parte
de las cámaras digitales, estará controlada por una señal de
sincronismo proporcionada por el odómetro, siendo la velocidad de
adquisición de los sensores de al menos 2.800 imágenes por segundo,
y la información proporcionada por dichos sensores estará compuesta
por imágenes de intensidad e imágenes de rango. Las imágenes de
intensidad contienen información de los valores de niveles de
grises, y las imágenes de rango contendrán información de la
distancia entre los sensores y la superficie iluminada. Cada imagen
obtenida por un sensor tiene una anchura media de al menos 2 metros,
pudiendo alcanzar hasta los 2,35 metros, mientras que el rango de
medida en profundidad de los sensores es de hasta 500 milímetros
cuando éstos se encuentran situados a una distancia de 2,0 metros de
la superficie del revestimiento.
En cuanto a la estructura portante de los
sensores, la misma es una estructura
mecánico-hidráulica para el posicionamiento de los
citados sensores a la distancia del revestimiento del túnel
necesaria para realizar la adquisición de las imágenes, permitiendo
dicha estructura definir automática o manualmente la posición de
cada sensor en cuanto a altura, longitud y ángulo. Para ello, en
cada extremo está dotada de un distanciómetro láser, para posicionar
los sensores a la distancia adecuada para la medida, y de un
inclinómetro digital, para posicionar los sensores con el ángulo
adecuado para la medida. La estructura es capaz de soportar las
cargas en los extremos con la máxima estabilidad posible de modo que
se disminuyen las vibraciones que pudieran afectar a la adquisición
de las imágenes, contando con un dispositivo para la recogida
automática del cableado, abundante y voluminoso en los sensores.
En cuanto al odómetro, el mismo está constituido
por un encoder rotativo asociado a una de las ruedas del vehículo,
ya sean las convencionales de carretera o las adaptadas para
circular por vías, de manera que en cualquier caso el encoder
proporciona hasta 20.000 pulsos por cada giro de 360 grados
realizado por su eje, de forma que conociendo la distancia recorrida
entre cada dos pulsos, se conseguirá una precisión centimétrica en
la medida de la distancia recorrida por el vehículo. Dicho odómetro
es alimentado a una tensión de 5 voltios y se fija a las ruedas
utilizando un imán en cada uno de los tornillos de las mismas,
siendo la salida de pulsos del odómetro comunicada mediante
procesador, realizando éste último la transformación de los pulsos
en distancia. Tanto los pulsos como la distancia están sincronizados
con la adquisición de las imágenes, de forma que cada imagen
adquirida tiene asociado el número de pulso y la distancia recorrida
correspondiente al instante en el que se realizó la toma.
En cuanto a la cámara panorámica que se incluye
en el vehículo, la misma será preferentemente una cámara digital de
alta resolución y alta sensibilidad luminosa, proporcionando
imágenes con una cadencia mínima de 18 frames por segundo, siendo la
adquisición de imágenes por parte de la cámara controlada por una
señal de sincronismo proporcionada por el odómetro, lo que garantiza
el sincronismo entre la distancia recorrida por el vehículo y la
imagen adquirida.
En relación con los procesadores hardware y
electrónica de control, se basan en la utilización de ordenadores,
tarjetas contadoras de pulsos y frame grabbers
instalados sobre un rack industrial amortiguado y estabilizado, y
cuyo rack está a su vez instalado en la plataforma de carga del
vehículo, perfectamente anclado al mismo. Sobre dichos ordenadores
se ejecuta una aplicación software para la adquisición y grabación
en disco duro de secuencias de imágenes, adquiridas desde el
vehículo en el escenario de trabajo, basándose los ordenadores en un
procesador de doble núcleo funcionando a 2.4 GHz.
En relación con el sistema de almacenamiento de
datos, se trata de un rack con capacidad de hasta 16 discos duros
extraíbles con al menos 500 Gigabytes de capacidad cada uno de
ellos, siendo este sistema empleado para el almacenamiento de la
información adquirida en línea en el escenario de trabajo y cuyas
imágenes son de alta resolución y almacenadas en los discos duros
sin comprimir, por lo que se requiere una muy alta velocidad de
transferencia de datos entre memoria y disco duro.
En cuanto al monitor TFT, será preferentemente
un monitor TFT de 17 pulgadas para la visualización de resultados
durante la adquisición y grabación en disco duro de secuencias de
imágenes, de manera que en el proceso de grabación se muestran en
pantalla indicadores del rendimiento del sistema de adquisición y
grabación, así como indicadores de posibles fallos que pudieran
producirse durante el proceso.
Asimismo, el monitor auxiliar que incorpora el
equipo consiste en una pantalla táctil utilizada para visualizar las
imágenes proporcionadas por la cámara de visión panorámica, y con
ella se puede introducir manualmente información adicional de
interés por parte del operador, generalmente denominadas
incidencias, de modo que todas éstas son introducidas manualmente
por el operador y enviadas al procesador hardware vía comunicación
serie. De esta forma, las secuencias almacenadas en disco duro
contienen las imágenes, junto a las incidencias introducidas por el
operador.
Finalmente, en cuanto al sistema de alimentación
eléctrica, está formado por dos dispositivos, uno de ellos
consistente en un generador diésel capaz de proporcionar una
corriente alterna de 230 voltios con 3500 vatios de potencia en
continuo, disponiendo de una salida de corriente continua de 12
voltios y equipado con un panel de control remoto, encendido
electrónico y sistema de parada automática por bajo nivel de aceite
o sobrecalentamiento, estando el segundo dispositivo constituido por
un inversor que convierte 24 voltios de corriente continua de la
batería del vehículo en 230 voltios de corriente alterna y con una
potencia de hasta 1500 vatios en continuo, complementándose con un
elemento de seguridad en la alimentación, así como con un sistema de
alimentación ininterrumpida que proporciona alimentación eléctrica
al equipo durante 10 minutos, en el caso de fallo de los
dispositivos anteriormente descritos.
Para complementar la descripción que
seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor
comprensión de las características del invento, de acuerdo con un
ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña
como parte integrante de dicha descripción, un juego único de
dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha
representado el sistema de auscultación dinámica de revestimientos
de túneles realizado de acuerdo con el objeto de la invención.
Como se puede ver en la figura referida, el
sistema de la invención se constituye a partir de un vehículo (1)
dotado de correspondientes ruedas (2) para su circulación por
carretera o por cualquier parte, así como con un sistema de
adaptación para instalar diploris (3) necesarios para circular por
vías férreas.
Sobre el vehículo, se ha previsto una serie de
sensores (4), concretamente seis sensores, compuesto cada uno de
ellos por un iluminador láser lineal de alta potencia y una cámara
digital, con una velocidad de captura de al menos 2800 imágenes por
segundo, yendo estos sensores (4) dispuestos sobre una estructura
portante (5), que es una estructura mecánica hidráulica para poder
situar los sensores (4) a distancia del revestimiento del túnel
necesaria para realizar la adquisición de imágenes.
En una de las ruedas normales o convencionales
para circulación por carretera, o bien incluso en las del sistema de
diploris, se ha previsto un odómetro (6) constituido por un encoder
rotativo y que permite llevar a cabo el cálculo de la distancia
recorrida por el vehículo y sincronizar la adquisición de las
imágenes.
En la parte superior de la cabina del vehículo
(1), se incluye una cámara digital (7) de alta resolución y alta
sensibilidad luminosa para facilitar la conducción del vehículo,
mientras que en correspondencia con una zona (8) de la plataforma
del vehículo, donde va situado un operador (9) independiente del
conductor de tal vehículo, se ha previsto un procesador hardware
(10) para la adquisición y grabación de las imágenes, basado en
varios ordenadores-servidores instalados en un rack
industrial amortiguado y estabilizado, y en cuya zona va igualmente
situado un sistema de almacenamiento de datos (11) formado por un
conjunto de 16 discos duros extraíbles, con al menos 500 Gigabytes
de capacidad cada uno de ellos para almacenamiento de las imágenes
estereoscópicas, montado también sobre un rack industrial
amortiguado y estabilizado, al igual que el procesador (10).
Sobre el vehículo, y concretamente sobre la zona
(8) anteriormente referida, va situado un monitor TFT (12) para
mostrar al operario el estado en que se encuentra la aplicación para
la adquisición y visualización de las imágenes durante la
realización de las medidas, contando en la zona de la cabina con un
monitor auxiliar (13) para la visualización de la cámara panorámica
y para la introducción manual por parte de un operador de
información adicional de interés para completar la obtenida en la
grabación de las imágenes.
Por último, el equipo incluye un sistema de
alimentación eléctrica (14) de los equipos instalados a bordo del
vehículo, compuesto dicho sistema por un generador de corriente
alterna y por un convertidor.
De acuerdo con todo lo anteriormente referido,
el sistema realiza un proceso de auscultación en dos tiempos, de
acuerdo con lo que a continuación se expone:
En una primera parte del proceso, se utiliza el
vehículo (1) operado por 2 personas. El vehículo está equipado con
todos los dispositivos y aplicaciones software necesarias para
realizar la adquisición y grabación de secuencias de imágenes del
revestimiento de los túneles iluminado de forma activa por el
sistema de iluminación láser instalado en el propio vehículo. Dichas
secuencias de imágenes son almacenadas en discos duros sin ningún
formato de compresión, para su posterior tratamiento y procesado. En
una segunda parte del proceso, se utiliza un equipo de procesado de
imágenes basado el ordenador personal (10). Este equipo toma como
entrada las secuencias de imágenes grabadas en el paso anterior y
genera un informe que contiene los resultados respecto a la
detección de las fisuras, grietas, deterioros, zonas con humedad y
geometría del revestimiento del túnel.
La primera parte del proceso tiene por misión
realizar la adquisición y grabación en disco duro de secuencias de
imágenes del revestimiento del túnel. Estas secuencias contienen
imágenes del revestimiento iluminado por el sistema de iluminación
láser lineal instalado en los sensores (4). Las cámaras también se
ubican en el interior de estos sensores (4), colocadas a una
distancia fija y con un ángulo oblicuo con respecto a la luz
proyectada. La ubicación de los sensores (4) se realiza gracias a la
estructura mecánico-hidráulica que los porta. Con
ella se posicionan los sensores a una distancia de 2 metros de la
superficie del revestimiento, en dirección radial. A esta distancia,
con cada sensor se cubre una anchura de hasta 2,35 metros, pudiendo
inspeccionar con los seis sensores una anchura máxima de 14,1
metros. El posicionamiento correcto de los sensores (4) se consigue
gracias a los inclinómetros y distanciómetros láser instalados en el
extremo de cada brazo portante de la estructura. Conociendo
previamente la geometría de la sección transversal del túnel se
puede calcular automáticamente la posición de medida de cada uno de
los sensores. El sistema también permite modificar manualmente las
posiciones calculadas automáticamente para su ajuste fino. La
adquisición por parte de los sensores (4) es accionada mediante una
señal de sincronismo externo proporcionada por el odómetro (6). Al
tratarse de imágenes lineales, esta señal de sincronismo permite
garantizar la continuidad en la adquisición en la dirección de
avance del vehículo (1). Se utiliza una pantalla táctil que realiza
las funciones de teclado de incidencias. Mediante el teclado de
incidencias, un operador introduce manualmente información de
interés adicional al objeto de la medida relativa al punto
kilométrico (PK), número de anillo, presencia de galería de servicio
o cualquier otra que proporcione información acerca de dónde se
encuentra el vehículo de auscultación durante la grabación de
imágenes, para su posterior tratamiento y procesado. El procesador a
bordo del vehículo de auscultación recibe las imágenes de los
sensores (4), la medida de distancia proporcionada por el odómetro
(6) y la información proporcionada por el teclado de incidencias.
Toda esta información es estructurada y almacenada en los discos
duros del equipo con una frecuencia de al menos 2800 Hz (2800 veces
por segundo). Durante el proceso de adquisición y grabación, el
procesador (10) muestra por el monitor TFT (12) las imágenes
adquiridas por el sistema, proporcionando un indicador sobre el
correcto funcionamiento del equipo, así como un segundo indicador
que muestra la frecuencia real de grabación de imágenes en disco
duro. Sobre el procesador se ejecuta una aplicación software que
proporciona un entorno gráfico con el que el operario puede
gestionar los nombres y ubicación en disco duro de las secuencias
que se adquieren durante el proceso de grabación. Debido a las
condiciones en las que debe funcionar el sistema (sobre la
plataforma de carga de un camión en marcha), todo el sistema debe
ser resistente a vibraciones y presentar un buen aislamiento térmico
y mecánico. Por este motivo, el equipo hardware de adquisición, así
como el sistema de almacenamiento (11), están instalados sobre un
rack industrial amortiguado y estabilizado frente a vibraciones.
Como resultado final de esta primera parte del proceso se obtiene la
información que está compuesta por imágenes de intensidad e imágenes
de rango. Las imágenes de intensidad contienen información de los
valores de niveles de grises. Las imágenes de rango contienen
información de la distancia entre los sensores y la superficie
iluminada. El disponer de la información en rango facilita el
análisis a la hora de detectar deterioros en la superficie del
elemento y permite localizar y valorar heterogeneidades en la
geometría del revestimiento.
La segunda parte del proceso toma como entrada
los ficheros generados por los procesadores a bordo del vehículo.
Dichos ficheros contienen imágenes de intensidad, con información de
los valores de niveles de grises, e imágenes de rango, con
información de la distancia entre los sensores y la superficie
iluminada. Tanto las imágenes de intensidad como las de rango se
pueden tratar como una base de datos que contiene tres campos
"x", "y" y "z". En las imágenes de intensidad el
campo "x" indica la posición de cada punto iluminado en la
dirección de avance del vehículo (eje longitudinal del túnel), el
campo "y" indica la posición de cada punto iluminado en la
dirección transversal al avance del vehículo y el campo "z"
indica el valor de intensidad del nivel de gris. En las imágenes de
rango los campos "x" e "y" indican lo mismo que en las de
intensidad, sin embargo, los valores contenidos en el campo "z"
indican la distancia desde el sensor hasta el punto iluminado.
Además, los ficheros generados durante la adquisición contienen las
medidas de distancia proporcionadas por el odómetro (6) y la
información adicional proporcionada por el operario (9) desde el
teclado de incidencias. A partir de toda esta información se realiza
el procesado de las imágenes contenidas en las secuencias para
efectuar la búsqueda de fisuras, grietas, deterioros y humedades, y
para evaluar la continuidad de la geometría del túnel. El primer
paso del sistema de procesado consiste en analizar las imágenes de
intensidad. De este análisis se obtiene la detección de las zonas
del revestimiento del túnel que presentan humedades en el momento de
la adquisición o que en su día las presentaron y han dejado una
marca en la superficie. Cada zona de humedad detectada es
posicionada en el túnel gracias a los valores de los campos "x"
e "y", que a su vez están relacionados con la posición obtenida
con el odómetro. Además, a cada zona de humedad detectada se le
calcula el valor de su área para poder catalogarla en función del
tamaño que ocupa. Conociendo la posición y el tamaño de las
humedades presentes en la superficie del revestimiento se puede
estudiar su evolución con el tiempo comparando los valores
correspondientes a auscultaciones realizadas en distintas fechas.
También se puede detectar la presencia de nuevas zonas con humedad o
la desaparición de alguna de las existentes. El siguiente paso del
sistema de procesado consiste en analizar las imágenes de rango.
Gracias a este análisis se obtiene, en un primer momento, la
detección de las fisuras, grietas y deterioros del revestimiento, y
posteriormente, la evaluación de la geometría del mismo. Las
imágenes de rango tienen una resolución de 1 milímetro en las
direcciones longitudinal (campo "x") y transversal (campo
"y") y de 0,5 milímetros en la dirección radial (campo
"z"). Estas resoluciones permiten detectar fisuras de una
apertura superior a los 2 milímetros. Como los valores contenidos en
el campo "z" indican la distancia entre el sensor y el punto
iluminado de la superficie, en túneles con recubrimientos curvados,
previamente a la detección de las fisuras o grietas, hay que
realizar un filtrado de los valores del campo "z" para
aplanarlos, eliminando así la curvatura. Este aplanado facilita, en
gran medida, la detección de las heterogeneidades superficiales. Las
fisuras, grietas y deterioros detectados son catalogados
automáticamente, asignándoles su posición en el túnel, longitud,
área y profundidad. Al igual que en el caso de las humedades,
disponer de esta catalogación permite estudiar su evolución con el
tiempo comparando los valores correspondientes a auscultaciones
realizadas en distintas fechas. Del mismo modo, se puede detectar la
aparición de nuevas fisuras y deterioros durante el paso del tiempo.
El análisis de la geometría del revestimiento es el último paso
realizado en el procesado de las imágenes de rango. Este análisis es
de gran importancia en los túneles con revestimientos de dovelas
prefabricadas de hormigón. De él se obtienen los valores de los
escalonamientos: desplazamientos en la dirección radial de los
distintos elementos (dovelas) que componen el conjunto del
revestimiento del túnel, también denominados cejas. Los resultados
obtenidos se pueden diferenciar entre escalonamientos longitudinales
(entre dovelas de distintos anillos) y transversales (entre dovelas
del mismo anillo). Como en el resto de las detecciones que realiza
el sistema, los escalonamientos también son catalogados por posición
y dimensiones y puede efectuarse el seguimiento de su evolución a lo
largo del tiempo.
Finalmente, los resultados obtenidos en el
procesado se entregan con una aplicación informática que permite
realizar la visualización de las imágenes obtenidas en la
adquisición, seleccionando el número de metros a visualizar y el
número de cámaras que se quieren representar. La aplicación dispone
de zoom para la visualización con detalle de la zona deseada y
permite el desplazamiento automático a un determinado anillo, punto
kilométrico del túnel o incidencia introducida manualmente por el
operador a través del monitor auxiliar (13). Además, esta aplicación
permite visualizar sobre las imágenes adquiridas el análisis
realizado, representando los resultados de las detecciones (fisuras,
grietas, deterioros, humedades, y escalonamientos) sobre las
imágenes originales de la superficie del revestimiento. Se puede
seleccionar un sólo tipo de detección a visualizar y avanzar
automáticamente por él o mostrar todos a la vez. La herramienta
informática también permite visualizar con detalle los datos de una
zona concreta y de este modo obtener perfiles de la geometría del
revestimiento en dicha zona. Como toda la información adquirida y
procesada se encuentra estructurada en una base de datos, con esta
aplicación se pueden realizar estudios estadísticos de los
resultados obtenidos en el análisis, lo que permite localizar los
tramos con mayor presencia de cada tipo de detección. Por último, la
aplicación puede visualizar auscultaciones realizadas en distintas
fechas, tanto en las imágenes adquiridas como en sus análisis. De
esta forma se puede evaluar la evolución con el tiempo de las
heterogeneidades
detectadas.
detectadas.
Claims (3)
1. Sistema para la auscultación dinámica de
revestimientos de túneles, que pudiendo ser aplicable tanto en
túneles de carreteras como de ferrocarril, se caracteriza
porque se constituye a partir de un vehículo (1) dotado de los
correspondientes medios de rodadura convencionales (2) y un sistema
de adaptación de diploris (3) para permitir su circulación por vías
férreas, comprendiendo una estructura de soporte (5) para una
pluralidad de sensores (4), compuesto cada uno de ellos por un
iluminador láser lineal de alta potencia y una cámara digital;
estando la estructura de soporte (5) dotada de medios que
posibilitan tanto el posicionamiento de los sensores (4) como el
distanciamiento de los mismos respecto del revestimiento del túnel
que se pretende auscultar, para la correcta adquisición de imágenes;
con la particularidad de que se incluye un odómetro (6) para la
medida de la distancia longitudinal recorrida por el vehículo (1) y
para la coordinación de la adquisición de imágenes, así como una
cámara de visión panorámica (7) para facilitar la conducción del
vehículo y una zona (8) con un operador (9) y procesadores hardware
y electrónica (10) para control de la adquisición y grabación de
imágenes, estando dichos procesadores basados en ordenadores
instalados sobre un rack industrial amortiguado y estabilizado,
incorporando también en esa misma zona (8) un sistema de
almacenamiento de secuencias de imágenes (11) basado en un rack con
capacidad para 16 discos duros extraíbles y un monitor TFT (12) para
la visualización de resultados de la adquisición y grabación de
imágenes, complementándose con un monitor auxiliar (13) para
visualización por parte del conductor de las imágenes panorámicas
del túnel y un sistema de alimentación eléctrica (14) para los
equipos instalados a bordo del propio vehículo (1).
2. Sistema para la auscultación dinámica de
revestimientos de túneles, según reivindicación 1,
caracterizado porque las cámaras digitales asociadas a los
sensores (4) son de alta velocidad y alta resolución, mientras que
los láseres asociados a dichos sensores (4) son igualmente de alta
potencia y de proyección lineal, estando alineados en un plano
transversal para permitir obtener información en tres dimensiones de
la superficie auscultada, utilizando el principio de
triangulación.
3. Sistema para la auscultación dinámica de
revestimientos de túneles, según reivindicación 1,
caracterizado porque la información en tres dimensiones de la
superficie auscultada está compuesta por imágenes de intensidad e
imágenes de rango, las primeras de ellas conteniendo información de
los valores de niveles de grises, y las segundas conteniendo
información de la distancia entre los sensores y la superficie
iluminada.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201030555A ES2369185B1 (es) | 2010-04-16 | 2010-04-16 | Sistema para la auscultación dinámica de revestimientos de túneles. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ES201030555A ES2369185B1 (es) | 2010-04-16 | 2010-04-16 | Sistema para la auscultación dinámica de revestimientos de túneles. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2369185A1 true ES2369185A1 (es) | 2011-11-28 |
ES2369185B1 ES2369185B1 (es) | 2012-10-11 |
Family
ID=44913002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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ES201030555A Active ES2369185B1 (es) | 2010-04-16 | 2010-04-16 | Sistema para la auscultación dinámica de revestimientos de túneles. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES2369185B1 (es) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105422174A (zh) * | 2014-03-28 | 2016-03-23 | 宋金博 | 一种带有3d全息扫面仪的隧道安全检修车 |
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-
2010
- 2010-04-16 ES ES201030555A patent/ES2369185B1/es active Active
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CN105422174B (zh) * | 2014-03-28 | 2018-02-09 | 江西省交通设计研究院有限责任公司 | 一种带有3d全息扫描仪的隧道安全检修车 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2369185B1 (es) | 2012-10-11 |
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Legal Events
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FG2A | Definitive protection |
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