基于AI算法的隧道衬砌冷缝检测分类研究

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作者 冯源 邓立 +5 位作者 路景海 邓愿涛 孙武鹏 温先划 朱洪谷 吴佳晔 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期99-103,共5页

针对隧道衬砌冷缝,基于冲击弹性波面波的检测技术得到了较为广泛的应用,但其解析难度大,效率低。本文提出一种基于响应函数、核主成分分析法和核极限学习机的人工智能冷缝检测分类模型,实现了数据的自动分析及冷缝分类判别。进而通过对... 针对隧道衬砌冷缝,基于冲击弹性波面波的检测技术得到了较为广泛的应用,但其解析难度大,效率低。本文提出一种基于响应函数、核主成分分析法和核极限学习机的人工智能冷缝检测分类模型,实现了数据的自动分析及冷缝分类判别。进而通过对极限学习机关键参数优化方法的选取和改进,提升了模型的预测精度和泛化能力。实际验证结果表明,本文给出的方法具有较高的预测精度,且对冷缝有较低的漏检率,能够有效提升面波法检测衬砌冷缝的解析效率和精度。 展开更多

关键词 隧道衬砌 冷缝 检测 海鸥优化算法 核极限学习机

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隧道锚杆锚固质量无损检测误差控制技术研究 被引量：8

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作者 赵东平 胡炜 吴佳晔 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2018年第4期81-86,共6页

研究目的:隧道锚杆施工具有隐蔽性强和不易检测的特点,以往采用拉拔试验的检测方法对隧道结构支护体系具有破坏性且不适用于大批量检测,因此有必要采用无损检测技术对锚杆的锚固质量进行检测。而现有的无损检测技术精度受多种因素影响,... 研究目的:隧道锚杆施工具有隐蔽性强和不易检测的特点,以往采用拉拔试验的检测方法对隧道结构支护体系具有破坏性且不适用于大批量检测,因此有必要采用无损检测技术对锚杆的锚固质量进行检测。而现有的无损检测技术精度受多种因素影响,导致检测精度参差不齐,影响检测结果。为了在不破坏既有支护体系的前提下批量检测锚杆锚固质量,有必要对锚杆无损检测误差控制技术进行研究。研究结论:(1)激振信号质量、振动信号提取能力以及计算波速精度对锚杆锚固质量无损检测精度有重要影响;(2)通过控制激振频率、力度以及激振方位,可有效提高激振信号质量;(3)改良传感器与锚杆的连接方式以及灵活选取传感器位置对增强振动信号的拾取能力有明显作用;(4)鉴于标定法确定计算波速的缺点,提出了预设法确定计算波速,通过综合采用标定法和预设法可有效提高计算波速精度;(5)本研究成果可为隧道锚杆锚固质量无损检测技术的改进提供思路和方法。 展开更多

关键词 隧道锚杆 无损检测 检测精度 影响因素 误差控制

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基于智能手机的隧道衬砌敲击法检测技术的研发 被引量：7

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作者 卫敏 王路 +4 位作者 赵阳川 吴宁远 冯源 姜勇 吴佳晔 《铁道建筑》 北大核心 2021年第10期78-81,共4页

敲击法存在人工判识受个人经验影响大、测试数据无法留存、受现场噪声影响大、判定基准不明等问题。为此,研发了基于智能手机的隧道衬砌敲击法检测技术。该检测技术采用专用的激振装置,以智能手机为数据采集、处理和分析平台,敲击信号... 敲击法存在人工判识受个人经验影响大、测试数据无法留存、受现场噪声影响大、判定基准不明等问题。为此,研发了基于智能手机的隧道衬砌敲击法检测技术。该检测技术采用专用的激振装置,以智能手机为数据采集、处理和分析平台,敲击信号的采集、降噪、结果判定均有相应的算法及软件。经模型试验验证,并在郑万、张吉怀、成自、自宜等多条高速铁路隧道中应用,该检测技术实用性强,检测结果准确可靠。 展开更多

关键词 铁路隧道 智能手机 现场试验 隧道衬砌 无损检测 敲击法 混凝土 缺陷

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基于冲击回波声频法和迁移学习的铁路隧道衬砌质量检测自动判识技术 被引量：19

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作者 张应迁 姜勇 +1 位作者 冯源 吴佳晔 《铁道建筑》 北大核心 2021年第1期69-72,共4页

选取240张赣州—深圳高速铁路8标段隧道衬砌缺陷图片,将冲击声频回波法和迁移学习方法相结合,从源模型的选取、自定义数据集及标注、预定义参数、训练算法、模型精度分析、缺陷类型及范围的自动标识6个方面对衬砌缺陷识别过程进行了详... 选取240张赣州—深圳高速铁路8标段隧道衬砌缺陷图片,将冲击声频回波法和迁移学习方法相结合,从源模型的选取、自定义数据集及标注、预定义参数、训练算法、模型精度分析、缺陷类型及范围的自动标识6个方面对衬砌缺陷识别过程进行了详细介绍,并对赣深铁路隧道拱顶衬砌质量检测结果进行了识别。结果表明,运用该自动判识技术可以准确识别缺陷类型及位置,模型的泛化能力得到检验,是一种高效的混凝土无损检测技术。 展开更多

关键词 铁路隧道 缺陷识别 理论分析 冲击声频回波法 迁移学习 Tiny-YOLO模型 非极大值抑制法

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基于冲击弹性波的隧道衬砌混凝土强度检测技术研究和应用 被引量：17

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作者 姜勇 吴佳晔 +1 位作者 马永强 黄伯太 《铁道建筑》 北大核心 2020年第6期1-5,11,共6页

铁路隧道衬砌混凝土强度主要检测方法存在精度差、对结构有损伤等问题,严重制约对衬砌质量的正确评估和控制。为此,研发了基于冲击弹性波的强度检测技术体系,包括技术原理、标定及检测方法、检测设备等,并在百余座铁路隧道开展验证和应... 铁路隧道衬砌混凝土强度主要检测方法存在精度差、对结构有损伤等问题,严重制约对衬砌质量的正确评估和控制。为此,研发了基于冲击弹性波的强度检测技术体系,包括技术原理、标定及检测方法、检测设备等,并在百余座铁路隧道开展验证和应用。结果表明,相对传统的回弹法等检测方法,该方法检测范围广,精度较高,可为铁路隧道衬砌混凝土强度提供有效检测。 展开更多

关键词 冲击弹性波 隧道衬砌 混凝土 强度 无损检测

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无砟轨道板脱空检测技术研究 被引量：8

6

作者 吴佳晔 王涛 张远军 《铁道建筑》 北大核心 2017年第12期109-112,共4页

由于行车荷载、温度应力等因素的影响,无砟轨道板经常出现脱空、翘曲等问题,影响轨道交通的正常运营。但目前常用的轨道检测方法多集中在轨道高差、水平的检测上,对于轨道板在行车过程中产生的脱空检测效果不佳。本文对比冲击弹性波在... 由于行车荷载、温度应力等因素的影响,无砟轨道板经常出现脱空、翘曲等问题,影响轨道交通的正常运营。但目前常用的轨道检测方法多集中在轨道高差、水平的检测上,对于轨道板在行车过程中产生的脱空检测效果不佳。本文对比冲击弹性波在无砟轨道板脱空检测中相对于红外线、电磁波等方法的优越性,并结合工程实际验证了冲击弹性波在无砟轨道板脱空检测中的可行性。 展开更多

关键词 高速铁路 无砟轨道板 无损检测 脱空 冲击弹性波

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CRTSⅡ型板式无砟轨道后浇带无损检测技术 被引量：5

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作者 杨萃娜 凌海东 +4 位作者 赵磊 韩洪兴 陈凡 陈霆 刘涛 《铁道建筑》 北大核心 2021年第11期109-112,共4页

针对CRTSⅡ型板式无砟轨道后浇带的病害问题,提出了基于冲击弹性波的无损检测方法。根据冲击弹性波遇到有局部缺陷、损伤的混凝土结构时弹性波波速会低于健全混凝土波速的特性,通过多测线波速分离法解决弹性波分离问题,将测试得到的弹... 针对CRTSⅡ型板式无砟轨道后浇带的病害问题,提出了基于冲击弹性波的无损检测方法。根据冲击弹性波遇到有局部缺陷、损伤的混凝土结构时弹性波波速会低于健全混凝土波速的特性,通过多测线波速分离法解决弹性波分离问题,将测试得到的弹性波波速通过一系列计算后,得出轨道板后浇带的强度及老化指数,从而检测出后浇带的损伤情况。 展开更多

关键词 CRTSⅡ型板式无砟轨道 冲击弹性波 无损检测 后浇带 损伤 混凝土老化指数

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基于声(冲击弹性)波的隧道衬砌检测技术及应用 被引量：8

8

作者 姜勇 吴佳晔 +2 位作者 马永强 冯源 黄伯太 《中国铁路》 2020年第12期89-96,共8页

铁路隧道衬砌质量关系到列车行车安全,其无损检测方法目前仍以地质雷达法、敲击法、回弹仪法为主。现有检测技术存在检测精度低、结果受作业人员经验影响大、检测范围受限等诸多问题,严重制约了对隧道衬砌质量的正确评估和把控。为提升... 铁路隧道衬砌质量关系到列车行车安全,其无损检测方法目前仍以地质雷达法、敲击法、回弹仪法为主。现有检测技术存在检测精度低、结果受作业人员经验影响大、检测范围受限等诸多问题,严重制约了对隧道衬砌质量的正确评估和把控。为提升无损检测技术在隧道衬砌检测中的有效性,基于声(冲击弹性)波开发了针对隧道衬砌厚度、缺陷、强度等方面的检测新技术,同时引入AI技术,实现隧道衬砌检测结果分析自动化,消除了人为因素干扰。同时,通过轻量化三维图形技术实现检测数据的三维可视化管理。该技术已在数百座铁路隧道中应用,其有效性与优越性得到充分验证。 展开更多

关键词 隧道衬砌 声波 冲击弹性波 混凝土 强度 缺陷 无损检测

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冲击弹性波在土木工程无损检测中的进展 被引量：5

9

作者 张应迁 曹江萍 +3 位作者 吴佳晔 勾红叶 葛亮 曾小花 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第S01期247-252,共6页

冲击弹性波作为一种迅速发展的无损检测技术在土木工程中的应用日益广泛。该文首先介绍冲击弹性波的发展历史以及相比于其他无损检测检测技术的优势,并对国内外冲击弹性波的研究进展进行回顾和总结。接着对当前冲击弹性波技术的瓶颈也... 冲击弹性波作为一种迅速发展的无损检测技术在土木工程中的应用日益广泛。该文首先介绍冲击弹性波的发展历史以及相比于其他无损检测检测技术的优势,并对国内外冲击弹性波的研究进展进行回顾和总结。接着对当前冲击弹性波技术的瓶颈也进行分析,最后对冲击弹性波技术的发展进行展望。 展开更多

关键词 无损检测 冲击弹性波 人工智能 机器学习 冲击声频回波法 试验验证

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冲击回波声频法用于铁路隧道衬砌质量检测 被引量：24

10

作者 姜勇 吴佳晔 +1 位作者 马永强 邓立 《铁道建筑》 北大核心 2020年第5期6-10,共5页

研究开发了冲击回波声频法这一新型无损检测方法,通过非接触式拾取冲击弹性波信号和高分辨力频谱分析,大大提高了对衬砌厚度、缺陷等的识别能力.百余座铁路隧道检测的实际应用及与地质雷达法等的对比验证结果表明,冲击回波声频法具有测... 研究开发了冲击回波声频法这一新型无损检测方法,通过非接触式拾取冲击弹性波信号和高分辨力频谱分析,大大提高了对衬砌厚度、缺陷等的识别能力.百余座铁路隧道检测的实际应用及与地质雷达法等的对比验证结果表明,冲击回波声频法具有测试精度高、分辨力强、测试效率较高等特点,非常适合于铁路隧道衬砌质量的检测. 展开更多

关键词 冲击回波声频法 隧道衬砌 无损检测 衬砌厚度 衬砌缺陷 分辨力

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铁路隧道衬砌缺陷检测中地质雷达法和冲击回波法的联合应用研究 被引量：19

11

作者 姜勇 吴佳晔 冯源 《铁道建筑》 北大核心 2018年第12期6-11,共6页

铁路隧道衬砌质量关系到列车的行车安全,一直受到各方的高度重视。目前,主要依靠地质雷达法,部分辅以人工敲击的方法(打声法)进行检测,但其固有技术缺陷也日趋显著,急需引入新的方法。本文在比较地质雷达法和冲击回波法对缺陷的理论识... 铁路隧道衬砌质量关系到列车的行车安全,一直受到各方的高度重视。目前,主要依靠地质雷达法,部分辅以人工敲击的方法(打声法)进行检测,但其固有技术缺陷也日趋显著,急需引入新的方法。本文在比较地质雷达法和冲击回波法对缺陷的理论识别能力的基础上,结合隧道衬砌质量巡检对2种方法的检测效果进行了对比和验证,说明地质雷达法和冲击回波法在隧道衬砌质量检测中联合应用效果显著,值得推广。此外,简要介绍了冲击声频回波法,该方法兼有打声法和冲击回波法的优点,应用前景广阔。 展开更多

关键词 隧道衬砌 无损检测 冲击回波法 地质雷达法 试验验证

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冲击回波声频法在桥梁孔道压浆密实度检测中的应用研究 被引量：8

12

作者 邢厚俊 葛宁 +4 位作者 贾其松 邓立 马永强 吴佳晔 冯源 《铁道建筑》 北大核心 2021年第12期68-70,80,共4页

对现行桥梁孔道压浆密实度无损检测方法进行了梳理,对比了各方法的优缺点。为解决冲击回波法在桥梁孔道压浆密实度检测中受被测物体表面状态影响大、梁板厚度较厚(超过60 cm)时不适用的技术难题,引入了冲击回波声频法,对不同厚度梁体进... 对现行桥梁孔道压浆密实度无损检测方法进行了梳理,对比了各方法的优缺点。为解决冲击回波法在桥梁孔道压浆密实度检测中受被测物体表面状态影响大、梁板厚度较厚(超过60 cm)时不适用的技术难题,引入了冲击回波声频法,对不同厚度梁体进行了模型试验及现场检测。结果表明:在被测梁体厚度小于25 cm时冲击回波声频信号受被测物体弯曲振动的影响较大,但采用经验模态分解法对采集的信号进行滤波,可去除干扰信号;冲击回波声频法在测试效率、测试稳定性、适用厚度等方面均比冲击回波法显著提高,为预应力桥梁孔道压浆密实度无损检测提供了一种新方法。 展开更多

关键词 预应力桥梁 冲击回波声频法 现场试验 孔道压浆密实度 无损检测 弹性波 经验模态分解

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基于冲击弹性波的混凝土冷缝检测及评价方法 被引量：3

13

作者 吴佳晔 贾其松 +4 位作者 陈霆 楼捍卫 邓愿涛 马永强 姜勇 《铁道建筑》 北大核心 2023年第1期88-91,共4页

根据冷缝对混凝土结构性能的影响和冲击弹性波中R波的特点,提出基于冲击弹性波的冷缝检测方法。采用综合考虑了等效抗剪率及等效强度率的健全性指标评价疑似冷缝对混凝土结构的影响,进而判定是否为冷缝。经对十多条隧道416处疑似冷缝检... 根据冷缝对混凝土结构性能的影响和冲击弹性波中R波的特点,提出基于冲击弹性波的冷缝检测方法。采用综合考虑了等效抗剪率及等效强度率的健全性指标评价疑似冷缝对混凝土结构的影响,进而判定是否为冷缝。经对十多条隧道416处疑似冷缝检测,冷缝处、非冷缝处的健全性指标平均值分别在0.50、0.88左右,健全性指标对冷缝有较好的辨识度。对于拱顶及其附近的疑似冷缝,由于其所在面与测试面呈小角度相交,测得的健全性指标有偏大趋势,存在误判可能,因此须要采用冲击回波声频法或敲击法辅助检测。 展开更多

关键词 铁路隧道 冲击弹性波法 现场试验 施工冷缝 隧道衬砌 敲击法 冲击回波声频法

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弹性波CT法在杭绍台铁路连续梁零号块质量检测中的应用 被引量：1

14

作者 刘德禄 顾军军 +2 位作者 单泽南 董戈 邓立 《中国铁路》 2022年第10期144-149,共6页

为避免梁体使用损坏,项目检测过程中逐渐引入无损检测方法。介绍弹性波CT法的基本原理、成像技术并进行室内试验,通过杭绍台铁路项目进行弹性波CT法的现场试验及验证,验证结果表明,弹性波CT法在铁路桥梁0#块混凝土内部缺陷检测中具有快... 为避免梁体使用损坏,项目检测过程中逐渐引入无损检测方法。介绍弹性波CT法的基本原理、成像技术并进行室内试验,通过杭绍台铁路项目进行弹性波CT法的现场试验及验证,验证结果表明,弹性波CT法在铁路桥梁0#块混凝土内部缺陷检测中具有快速高效、准确全面等特点,可为后续工程项目检测提供应用参考。 展开更多

关键词 杭绍台铁路 弹性波CT法 连续梁 0#块 无损检测

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弹性波法测试火灾后混凝土动弹性模量应用研究 被引量：1

15

作者 李君君 吴佳晔 +1 位作者 张远军 邓立 《灾害学》 CSCD 北大核心 2022年第1期77-82,共6页

混凝土动弹性模量是混凝土构件在动荷载作用下应力与应变的比值,是混凝土建筑物承受动荷载(包括地震荷载、冲击、爆炸)作用及灾害影响(火灾、酸雨侵蚀等)后,分析结构力学特性的一个重要参数,同时也是评价混凝土耐久性安全性的一个关键... 混凝土动弹性模量是混凝土构件在动荷载作用下应力与应变的比值,是混凝土建筑物承受动荷载(包括地震荷载、冲击、爆炸)作用及灾害影响(火灾、酸雨侵蚀等)后,分析结构力学特性的一个重要参数,同时也是评价混凝土耐久性安全性的一个关键指标。该文对比介绍了基于冲击弹性波的动弹性模量测试方法、原理,并给出相关验证实例及对比材料。通过对比研究表明基于冲击弹性波的混凝土弹性模量测试具有较高的测试精度,可推广运用于火灾影响后混凝土实体结构动弹性模量检测。 展开更多

关键词 动弹性模量 冲击弹性波 形状修正系数 共振法

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ARIMA模型和Holt-Winters方法在边坡土体深层水平位移预测中的比较 被引量：5

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作者 晏凯 吴佳晔 +1 位作者 张应迁 杨露 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第4期1567-1573,共7页

边坡土体深层水平位移预测是边坡变形监测的重要内容,对预防边坡安全事故有重要指导意义。典型的两种时间序列预测方法:ARIMA和Holt-Winters,适合预测边坡土体深层水平位移这类是既有随机性增长(或降低)又有时变性波动的非平稳时间序列... 边坡土体深层水平位移预测是边坡变形监测的重要内容,对预防边坡安全事故有重要指导意义。典型的两种时间序列预测方法:ARIMA和Holt-Winters,适合预测边坡土体深层水平位移这类是既有随机性增长(或降低)又有时变性波动的非平稳时间序列。选取了648个土体深层水平位移历史数据作为实证分析的原序列,使用ARIMA模型和Holt-Winters方法对其作出了预测,并比较分析预测结果。结果表明:两种方法的短期预测效果都很好,各具特点。 展开更多

关键词 安全工程 边坡土体深层水平位移 ARIMA模型 Holt-Winters方法 短期预测

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