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基于雷达机器人的隧道衬砌高效检测技术研究
1
作者
周建强
韦征
+1 位作者
王可心
谭福颖
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第8期1686-1696,共11页
为解决隧道衬砌结构病害检测中设备布设困难、检测效率低下、结果不具代表性等问题,设计由四旋翼-四驱动结构搭载900 MHz无线雷达、运行速度为18 km/h的隧道衬砌雷达检测机器人,设定力学指标满足机器人沿衬砌环向曲面行走的功能,并研制...
为解决隧道衬砌结构病害检测中设备布设困难、检测效率低下、结果不具代表性等问题,设计由四旋翼-四驱动结构搭载900 MHz无线雷达、运行速度为18 km/h的隧道衬砌雷达检测机器人,设定力学指标满足机器人沿衬砌环向曲面行走的功能,并研制重力传感器用于路径校准。依据雷达机器人采集的结构损伤信息,开发雷达信号轻量化网络模型,对钢筋、厚度不足、不密实与空洞4类衬砌内部常见的异常信号进行自动分类,并输出空洞顶部与底部反射的信号时间窗,可用于空洞信号的精准定位与深度测算。在小笠尖隧道与鹿山隧道开展实际工程检测应用,并完成现场打孔验证。工程应用及验证结果表明:1)雷达机器人能快速稳定完成结构数据的自动化采集,与人工检测相比,检测数据精度较高,检测4000 m^(2)衬砌由3 h缩短至0.5 h;2)雷达信号轻量化网络分类精确度指标F1分数与mAP@0.5分别为0.93与97.51%,优于雷达图谱模型并且计算量较小;3)定位模块在不同位置处对空洞深度尺寸的预测准确率均大于80%,输出位置、深度信息与现场打孔结果一致,证明了雷达机器人在病害自动化检测中的有效性。
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关键词
隧道衬砌
结构病害
雷达机器人
自动采集
智能检测
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职称材料
基于ROS及YOLOv3的混凝土桥梁裂缝实时检测系统
被引量：
18
2
作者
崔弥达
王超
+2 位作者
陈金桥
戴姣
吴刚
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期61-66,共6页
为了提升既有混凝土结构的养护效率,提高结构的检测效率和精度,基于ROS架构和边缘计算设备,设计了便携式混凝土桥梁裂缝实时检测系统,通过YOLOv3算法实现了混凝土桥梁裂缝自动检测识别,并研究了不同数量训练集对模型性能的影响.结果表明...
为了提升既有混凝土结构的养护效率,提高结构的检测效率和精度,基于ROS架构和边缘计算设备,设计了便携式混凝土桥梁裂缝实时检测系统,通过YOLOv3算法实现了混凝土桥梁裂缝自动检测识别,并研究了不同数量训练集对模型性能的影响.结果表明,研发的混凝土裂缝实时检测系统能够整合硬件性能,完成对混凝土表观裂缝图像的实时获取,并在边缘计算设备上进行实时分析处理,实现了检测结果的实时显示.模型在训练集数量最多时平均精度最高,达到0.823.实验室环境下以预应力混凝土结构为例的测试结果表明,该系统能够较好地实现混凝土结构表观裂缝的检测.
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关键词
桥梁管养
裂缝检测
YOLOv3
ROS系统
边缘计算
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职称材料
题名
基于雷达机器人的隧道衬砌高效检测技术研究
1
作者
周建强
韦征
王可心
谭福颖
机构
浙江省交通
工程
管理中心
中铁十二局集团第二
工程
有限公司
江苏东印智慧工程技术研究院有限公司
出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第8期1686-1696,共11页
文摘
为解决隧道衬砌结构病害检测中设备布设困难、检测效率低下、结果不具代表性等问题,设计由四旋翼-四驱动结构搭载900 MHz无线雷达、运行速度为18 km/h的隧道衬砌雷达检测机器人,设定力学指标满足机器人沿衬砌环向曲面行走的功能,并研制重力传感器用于路径校准。依据雷达机器人采集的结构损伤信息,开发雷达信号轻量化网络模型,对钢筋、厚度不足、不密实与空洞4类衬砌内部常见的异常信号进行自动分类,并输出空洞顶部与底部反射的信号时间窗,可用于空洞信号的精准定位与深度测算。在小笠尖隧道与鹿山隧道开展实际工程检测应用,并完成现场打孔验证。工程应用及验证结果表明:1)雷达机器人能快速稳定完成结构数据的自动化采集,与人工检测相比,检测数据精度较高,检测4000 m^(2)衬砌由3 h缩短至0.5 h;2)雷达信号轻量化网络分类精确度指标F1分数与mAP@0.5分别为0.93与97.51%,优于雷达图谱模型并且计算量较小;3)定位模块在不同位置处对空洞深度尺寸的预测准确率均大于80%,输出位置、深度信息与现场打孔结果一致,证明了雷达机器人在病害自动化检测中的有效性。
关键词
隧道衬砌
结构病害
雷达机器人
自动采集
智能检测
Keywords
tunnel lining
structural disease
radar robot
automatic collection
intelligent detection
分类号
U45 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于ROS及YOLOv3的混凝土桥梁裂缝实时检测系统
被引量：
18
2
作者
崔弥达
王超
陈金桥
戴姣
吴刚
机构
东南大学
智慧
建造与运维国家地方联合中心
江西省交通科学
研究院
有限公司
东衢
智慧
交通基础设施科技(
江苏
)
有限公司
江苏东印智慧工程技术研究院有限公司
出处
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期61-66,共6页
基金
江苏省“333高层次人才培养工程”科研资助项目(BRA2020037)
江西省交通运输厅重点科技资助项目(2019Z0002)。
文摘
为了提升既有混凝土结构的养护效率,提高结构的检测效率和精度,基于ROS架构和边缘计算设备,设计了便携式混凝土桥梁裂缝实时检测系统,通过YOLOv3算法实现了混凝土桥梁裂缝自动检测识别,并研究了不同数量训练集对模型性能的影响.结果表明,研发的混凝土裂缝实时检测系统能够整合硬件性能,完成对混凝土表观裂缝图像的实时获取,并在边缘计算设备上进行实时分析处理,实现了检测结果的实时显示.模型在训练集数量最多时平均精度最高,达到0.823.实验室环境下以预应力混凝土结构为例的测试结果表明,该系统能够较好地实现混凝土结构表观裂缝的检测.
关键词
桥梁管养
裂缝检测
YOLOv3
ROS系统
边缘计算
Keywords
bridge maintenance
crack detection
YOLOv3
robot operating system(ROS)
edge computing
分类号
TU375 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于雷达机器人的隧道衬砌高效检测技术研究
周建强
韦征
王可心
谭福颖
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于ROS及YOLOv3的混凝土桥梁裂缝实时检测系统
崔弥达
王超
陈金桥
戴姣
吴刚
《东南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
18
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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