[发明专利]一种基于人工智能的二次衬砌检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于人工智能的二次衬砌检测系统及方法，系统包括雷达主机、雷达天线、标记单元和移动单元，所述标记单元和移动单元均位于所述雷达天线上。所述雷达主机内含人工智能识别算法模块，可以根据预设的识别原则对雷达天线接收到的波形图进行自动分析，当发现异常时可无线控制所述标记单元在衬砌上喷涂标记；所述雷达主机还能自动生成隧道衬砌质量情况的三维云图，从而提高隧道衬砌质量检测的可视化程度。本发明巧妙，操作便捷，能提高二次衬砌检测过程的准确性、灵活性、检测的速度和可视化程度。

技术领域

本发明涉及一种基于人工智能的二次衬砌检测系统及方法。

背景技术

在衬砌质量检测的过程中，地质雷达设备和技术的应用非常普遍，可以对隧道衬砌混凝土进行无损检测。地质雷达在检测过程中，根据电磁波在介质中的传播特性，当发射天线向被测介质发射高频脉冲电磁波时，电磁波碰到不均匀体后会反射一部分电磁波，其反射系数主要取决于被测介质的介电常数，地质雷达通过对此部分的反射波进行接收和处理，生成能够反映衬砌实际质量情况的波形图。通过对地质雷达生成的波形图进行分析和识别，可以很精确地判别隧道衬砌厚度、钢筋的分布情况，探明衬砌混凝土中的空腔以及其他施工质量问题。

然而，在实际应用过程中，地质雷达信息采集完成后由人工进行识别和分析，检测过程耗费的时间长；另外由于现场施工条件的不足及其他影响因素，检测出存在质量问题的位置和实际存在质量问题的位置可能不相符，这会对后续的施工及运营造成很大的安全隐患。此外，由于隧道长度通常很长，而隧道衬砌质量检测的区域只是局部，因此在检测衬砌质量的过程中可能会漏掉存在安全隐患的部分区域，以致难以对隧道衬砌质量有一个整体的把握，隧道衬砌质量检测的可视化程度低。

此外，工程技术人员在现场操作地质雷达时，由于地面的崎岖不平以及施工机械等现场条件的限制，地质雷达的天线有时无法贴紧衬砌，这会使地质雷达采集到的数据产生很大的误差，不能完全体现实际情况。此外，目前使用的地质雷达中，雷达主机和雷达天线是通过电缆进行连接的，这使整个仪器非常笨重，操作不方便，在空间有限的隧道中进行衬砌质量检测时，其局限性更为明显。

针对上述问题，亟需一种全新的检测装置和方法，提高二次衬砌检测过程的准确性、灵活性、检测的速度和可视化程度。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于人工智能的二次衬砌检测系统及方法，本发明能够自动分析地质雷达采集到的信息，并能实时处理，在现场标记出异常点，并自动生成衬砌质量情况的三维云图。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先提供一种基于人工智能的二次衬砌检测系统。

一种基于人工智能的二次衬砌检测系统，雷达主机、雷达天线、标记单元和移动单元，其中：

所述标记单元设置在所述雷达天线上，并由所述雷达主机无线控制，能够在衬砌上喷涂标记点；

所述移动单元设置于所述雷达天线内，具体包括三轴传感器和压力传感器，所述三轴传感器监测雷达天线在移动过程中X、Y、Z三个方向的速度和加速度，实时监测雷达天线的移动路程和所处的位置；

所述压力传感器监测所述雷达天线与衬砌之间的接触力，保证该接触力维持在最佳状态；

所述雷达主机接收移动单元检测到的信息和所述雷达天线检测的数据，并根据其识别出隧道衬砌上所有可能存在质量问题的位置，并下发标记指令，根据对应的位置和距离信息，自动生成隧道衬砌质量情况的三维云图。

进一步的，所述标记单元可拆卸的安装于所述雷达天线上，以匹配不同频率的雷达天线上。

进一步的，所述标记单元与所述雷达主机为无线连接。