發(fā)布時間：2020-06-16 01:53

【摘要】：隧道滲漏水檢測是隧道運行維護的重要工作之一,其主要目的是檢測出隧道中滲漏水區(qū)域的位置和面積,為隧道的防水等級評估以及補漏工作提供依據(jù),然而目前常用的檢測方法均未能有效地滿足這些要求。針對這些不足本文研究了隧道滲漏水紅外熱像特征的識別與提取技術(shù)。首先,根據(jù)滲漏水檢測的需要研究了隧道滲漏水的識別技術(shù),用于識別并判斷在拍攝得到的紅外熱像圖中是否存在滲漏水區(qū)域;利用訓練并收斂的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來完成滲漏水的識別,測試結(jié)果表明,該滲漏水識別模型能夠在測試集上取得94.85%的檢測精度,并且其檢測平均耗時為40.5ms,能夠滿足實時檢測的目的。其次,研究了一種滲水區(qū)提取技術(shù),用于提取出紅外熱像圖中的滲漏水區(qū)域。滲水區(qū)的提取在滲漏水識別之后進行,用于對檢測存在滲漏水的區(qū)域做二次檢測和分析;利用訓練并收斂的全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來完成滲水區(qū)的提取,測試結(jié)果表明,該滲水區(qū)提取模型能夠在測試集上達到95.56%的提取精度,并且聯(lián)合滲漏水識別模型能夠取得94.96%的聯(lián)合提取精度。最后,研究了滲漏水的定量分析技術(shù),用于計算得到滲水區(qū)的真實位置和面積。利用超聲距離傳感器、角度傳感器、可見光攝像頭結(jié)合橢圓擬合以及透視成像原理,實現(xiàn)了滲水區(qū)像素點與真實隧道襯砌點之間的變換。此外利用三維建模軟件和渲染工具進行了精度分析,分析結(jié)果表明,該反變形計算能夠達到95%以上的精度。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U457.2
【圖文】：

隧道的缺陷檢測，尤其是電纜隧道的滲漏缺陷檢測。1.2 隧道滲漏危害隨著經(jīng)濟的發(fā)展、地面資源的緊缺以及交通的壓力，地下隧道在城市建設(shè)中的作用越來越大。截止 2013 年底，我國鐵路隧道的總長達到 8938.78km，公路隧道總長達到 9605.6km，地鐵隧道總長達到 2746km[1]。這些隧道在運行的過程中會受到各種形式的病害，包括：頂層滑坡、襯砌背面空洞、隧道結(jié)構(gòu)損失和滲漏水等[2-5]。其中滲漏水（如圖 1.1 所示）是隧道中最為常見的病害之一，其主要形式包括：隧道漏水和涌水、襯砌積水、襯砌滲水以及襯砌表面泛堿等[6,7]，這些形式的滲漏水會對隧道的安全運行產(chǎn)生嚴重威脅，如滲漏水會影響隧道襯砌面的穩(wěn)定性[8-10]；滲漏水會導致混凝土中的鋼筋腐蝕[11]，導致隧道襯砌材料劣化[4]；滲漏水會引發(fā)地層和隧道沉降以及隧道襯砌附加內(nèi)力[12]。

圖 1.2 隧道裂紋檢測裝置[21]水檢測領(lǐng)域，主要使用的方法有：人工檢測法、視覺方人工檢測法是使用最廣的檢測方法，主要通過檢測人方式來檢測是否存在滲漏水，但是這種檢測方式存在的缺點，難以應(yīng)對隧道工程的快速發(fā)展。視覺方法進對隧道襯砌的可見光圖像進行圖像處理以檢測滲漏水較于隧道無滲漏水區(qū)域會出現(xiàn)灰度差如圖 1.3 所示，滲漏水的檢測和提取，如黃宏偉等人[27]進行的隧道滲于該種方法利用的是可見光波長，易受光照條件的影的照明條件有著較高的要求，并且在實際檢測過程中漏水區(qū)域難以在可見光圖像中顯現(xiàn)出明顯的灰度差別

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 洪開榮;;我國隧道及地下工程發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];隧道建設(shè);2015年02期

2 豆海濤;黃宏偉;薛亞東;;隧道襯砌滲漏水紅外輻射特征影響因素試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2011年12期

3 豆海濤;黃宏偉;薛亞東;;隧道滲漏水紅外輻射特征模型試驗及圖像處理[J];巖石力學與工程學報;2011年S2期

4 張瑛;張屹;王承;;電力隧道結(jié)構(gòu)特點及常見病害分析[J];供用電;2011年02期

5 劉會迎;宋宏偉;;隧道滲漏水成因分析及治理措施研究[J];重慶交通大學學報(自然科學版);2007年04期

6 羅鑫;夏才初;;隧道病害分級的現(xiàn)狀和發(fā)展[J];西部探礦工程;2006年12期

7 張金接;灌漿技術(shù)在混凝土建筑防水中的應(yīng)用[J];中國建筑防水;1999年01期

相關(guān)會議論文 前1條

1 張金接;陳宛平;劉素榮;;灌漿技術(shù)在混凝土建筑防水及修復中的應(yīng)用[A];全國防水技術(shù)經(jīng)驗交流會暨第三屆防水技術(shù)專業(yè)委員會學術(shù)年會論文集[C];1995年

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 熊先波;隧道典型病害與結(jié)構(gòu)安全性評估研究[D];重慶交通大學;2013年

2 唐亮;隧道病害調(diào)查分析及襯砌結(jié)構(gòu)的風險分析與控制研究[D];浙江大學;2008年

本文編號：2715337