[發(fā)明專利]一種隧道三維故障檢測識別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210244452.9
• 申請日: 2022-03-14
• 公開（公告）號: CN114660070A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文寶;李治友;王云龍;劉江;王宇翔;周偉
• 申請（專利權(quán)）人: 成都唐源電氣股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01B11/24
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 青春

本發(fā)明公開了一種隧道三維故障檢測識別方法及系統(tǒng)，涉及隧道缺陷檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：實時獲取隧道三維數(shù)據(jù)、隧道2D圖像數(shù)據(jù)和當(dāng)前定位信息；將隧道三維數(shù)據(jù)、隧道2D圖像數(shù)據(jù)與當(dāng)前定位信息關(guān)聯(lián)，形成當(dāng)前標(biāo)識，并實時記錄當(dāng)前標(biāo)識；分別提取出隧道三維數(shù)據(jù)和隧道2D圖像數(shù)據(jù)中的疑似缺陷，并生成對應(yīng)的隧道三維疑似缺陷列表和隧道2D圖像缺陷列表；通過當(dāng)前標(biāo)識，將隧道三維疑似缺陷列表與隧道2D圖像缺陷列表進(jìn)行關(guān)聯(lián)復(fù)核，以確認(rèn)三維疑似缺陷的真實性；將與真實的三維疑似缺陷對應(yīng)的隧道三維數(shù)據(jù)進(jìn)行橢圓擬合計算，得到疑似缺陷隧道參數(shù)，并將疑似缺陷隧道參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)比較，生成隧道參數(shù)對比報表。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道缺陷檢測技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及一種隧道三維故障檢測識別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隧道是指在既有的建筑或土石結(jié)構(gòu)中挖出來的通道，是埋置于地層內(nèi)的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式，隧道可分為交通隧道、水工隧道、市政隧道、礦山隧道等。隧道在使用的過程中，隧道結(jié)構(gòu)變形檢測尤為重要。隧道內(nèi)壁在長期運營過程中，由于受振動荷載和溫濕度等影響會發(fā)生整體沉降和局部斷面形變，給隧道內(nèi)車輛的正常行駛和安全帶來極大的隱患。

現(xiàn)有技術(shù)中，鐵路隧道缺陷的檢測主要以人工檢查為主，而人工檢測存在檢測速度慢、效率低、錯檢漏檢居高不下、輔助信息少等弊端。目前國內(nèi)外已有一些投入市場的隧道檢測設(shè)備，經(jīng)調(diào)研，這些設(shè)備存在檢測項點單一或檢測范圍覆蓋面不全等方面不足，或者功能較為完善的隧道檢測系統(tǒng)價格又十分昂貴。

公開號為CN113431631A的中國發(fā)明專利申請文獻(xiàn)，公開了一種用于隧道收斂變形的判斷方法及系統(tǒng)，該方法包括：預(yù)設(shè)步驟，根據(jù)隧道的修建數(shù)據(jù)對其進(jìn)行路段劃分，在每個路段設(shè)置一套掃描單元及環(huán)境監(jiān)測單元，并在各隧道口處安裝風(fēng)向監(jiān)測計；環(huán)境監(jiān)測步驟，通過環(huán)境監(jiān)測單元采集各路段的環(huán)境數(shù)據(jù)，并判斷各路段是否存在干擾超標(biāo)項；若存在，則轉(zhuǎn)到路段分析步驟，若不存在，則轉(zhuǎn)到掃描步驟；路段分析步驟，判斷存在干擾超標(biāo)項的路段與隧道口的距離是否小于預(yù)設(shè)距離，若否則開啟該路段的通風(fēng)系統(tǒng)第一預(yù)設(shè)時長后返回環(huán)境監(jiān)測步驟，若是則轉(zhuǎn)到隧道口分析步驟。本申請在提高非接觸式檢測的穩(wěn)定性的同時，可以節(jié)約凈化超標(biāo)干擾項所需的能源。

然而，上述專利公開的方法及系統(tǒng)，存在以下缺陷：

1、采用單一方法對隧道變形進(jìn)行判斷，同時只進(jìn)行一次判斷，導(dǎo)致故障檢測識別準(zhǔn)確率低。

2、在后期檢測中，無法了解隧道的各參數(shù)的變化趨勢，進(jìn)而不利于后期的維護(hù)保養(yǎng)。

3、采用常規(guī)的橢圓擬合進(jìn)行建模，在實際擬合時，數(shù)據(jù)集合中通常存在不同程度的噪聲，甚至存在較多的離群點，這會使擬合效果大打折扣；同時無法保證擬合結(jié)果一定是橢圓。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明公開了一種隧道三維故障檢測識別方法及系統(tǒng)，本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中故障檢測識別準(zhǔn)確率低、無法了解隧道的各參數(shù)的變化趨勢、橢圓擬合效果低等問題。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：

一種隧道三維故障檢測識別方法，包括以下步驟；

S1、掃描定位關(guān)聯(lián)

實時獲取隧道三維數(shù)據(jù)、隧道2D圖像數(shù)據(jù)和當(dāng)前定位信息；

將所述隧道三維數(shù)據(jù)、隧道2D圖像數(shù)據(jù)與所述當(dāng)前定位信息關(guān)聯(lián)，形成當(dāng)前標(biāo)識，并實時記錄所述當(dāng)前標(biāo)識。

該步驟中，掃描隧道得到隧道的三維數(shù)據(jù)，并實時記錄掃描的當(dāng)前標(biāo)識，實時識別當(dāng)前標(biāo)識的值；同時實時獲得定位信息，并將所述當(dāng)前標(biāo)識的值與所述定位信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)后存儲關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。