還記震驚中外的意大利熱那亞莫蘭迪公路橋垮塌事故嗎?事故造成43人死亡，多人受傷，600多名居民被迫撤離，據(jù)悉造成公路橋突然坍塌的原因，主要是對(duì)橋梁的維護(hù)保養(yǎng)不善，養(yǎng)護(hù)的缺陷直接縮短了橋梁的使用壽命。

　　在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中，以高速公路為代表，混凝土結(jié)構(gòu)安全非常重要，在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的情況下，混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)得到了進(jìn)一步的推動(dòng)。然而，隨著時(shí)間的推移，這些結(jié)構(gòu)會(huì)老化和腐爛，當(dāng)混凝土和其他建筑材料脫落成碎片并散落時(shí)，它們就會(huì)開(kāi)始妨礙安全。因此，各大部門(mén)需要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)。

　　傳統(tǒng)混凝土檢測(cè)弊端明顯

　　之前傳統(tǒng)的維護(hù)對(duì)策，是對(duì)高速公路橋梁和其他混凝土結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面進(jìn)行錘擊試驗(yàn)。在此類工作中，檢查員使用錘子在現(xiàn)場(chǎng)檢查是否存在問(wèn)題，特別是鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土構(gòu)件脫落的跡象。但這種測(cè)試方法有缺點(diǎn)，包括由于高空作業(yè)設(shè)置、搭建和移動(dòng)腳手架所需的時(shí)間以及檢查員數(shù)量的不足而產(chǎn)生的安全問(wèn)題。

　　隨著社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)老化成為一個(gè)緊迫的問(wèn)題，日本一家高速公路工程公司依托FLIR A6701sc紅外熱像儀，開(kāi)發(fā)了一種名為“IrBAS”的技術(shù)。目前，包括Matsuda先生、Hashimoto先生和hayashi先生在內(nèi)的團(tuán)隊(duì)，正在使用IrBAS作為維護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)老化并提供對(duì)策。

　　紅外熱成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

　　紅外熱成像技術(shù)用于遠(yuǎn)程檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)中的缺陷，無(wú)需直接訪問(wèn)建筑物。使用該方法，可以將缺陷導(dǎo)致的內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異顯示為混凝土表面的溫差，并對(duì)溫差拍攝記錄。

　　“IrBAS能夠通過(guò)熱成像技術(shù)一次拍攝和診斷大面積區(qū)域，這大大減少了檢查的時(shí)間和精力，”Hashimoto先生說(shuō)。在檢測(cè)時(shí)，將所有的檢查點(diǎn)逐一錘擊在混凝土表面(覆蓋數(shù)千到數(shù)萬(wàn)平方米)非常耗時(shí)。而IrBAS在錘擊前可以大致分辨結(jié)構(gòu)的健康部位和異常部位，只對(duì)診斷為異常的部位進(jìn)行錘擊試驗(yàn)。這一程序大大減少了檢查點(diǎn)的數(shù)量。另外，拍照后的數(shù)據(jù)可以保留，以備后期的老化檢查。

　　檢測(cè)重點(diǎn)紅外圖像分析圖像

　　有了IrBAS，即使目標(biāo)很遠(yuǎn)，檢查員也可以站在地面上用長(zhǎng)焦鏡頭進(jìn)行拍攝。這種機(jī)制減少了高空作業(yè)的數(shù)量，大大提高了檢查員的安全性?！癐rBAS將異常部位分為三個(gè)階段——警告、注意和觀察，這三個(gè)階段用三種不同的顏色來(lái)區(qū)分，”Hashimoto先生說(shuō)。“通過(guò)一種獨(dú)特的算法，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行溫差、形狀、區(qū)域和其他因素的分析，以確定問(wèn)題所在?！?/P>

　　最佳選擇：FLIR紅外熱像儀

　　為了尋求最佳的檢測(cè)方法，研究小組研究了非制冷和制冷熱成像儀之間的差異、用于測(cè)量的波長(zhǎng)差異以及不同類型硬件(如探測(cè)器和鏡頭)之間的參數(shù)差異對(duì)診斷結(jié)果的影響，這些檢查結(jié)果是對(duì)熱成像本身的研究。

　　從對(duì)非制冷型的實(shí)證研究開(kāi)始，繼而研究小組研究了制冷型量子阱探測(cè)器QWIP，最后選擇了對(duì)中波長(zhǎng)敏感的銻化銦型。同一波段下，制冷型比非制冷型更敏感。在長(zhǎng)波波段，同一制冷類型的某些裝置比其他非制冷裝置受到來(lái)自天空或相對(duì)表面的反射的影響更大，這些反射會(huì)對(duì)采集的圖像數(shù)據(jù)造成干擾，從而影響診斷結(jié)果。

天空反射的比較

　　“我們最終從FLIR系統(tǒng)中選擇了銻化銦型熱成像儀，”Hashimoto先生說(shuō)。

　　FLIR A6700中波紅外銻化銦熱像儀

　　FLIR A6700中波紅外熱像儀能在3.0–5.0μm波段(另有1.0–5.0μm寬波段可選)工作，能生成細(xì)節(jié)豐富的327,680像素?zé)釄D像，同時(shí)它也是敏感型紅外熱像儀，可探測(cè)物體間最細(xì)微的溫差，因此這款熱像儀非常適合執(zhí)行各種各樣的無(wú)損測(cè)試。

　　為了檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的缺陷，需要在混凝土表面上拍攝溫差?；炷两Y(jié)構(gòu)表面由于構(gòu)件厚度的差異和顏色的不均勻，加之雨水滲入產(chǎn)生游離石灰，施工過(guò)程中因異物附著和不平整等原因，極易產(chǎn)生溫度差異。這些因素引起的溫差與內(nèi)部缺陷引起的溫差不易區(qū)分。

　　但經(jīng)過(guò)多年的研究，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，IrBAS診斷結(jié)果中被判定為健康的所有部件在隨后的錘擊測(cè)試中被確認(rèn)為沒(méi)有異常。因此，所需的檢查點(diǎn)數(shù)量已經(jīng)大大減少。此外，IrBAS可以區(qū)分不同類型的損壞，如漂浮、剝落、漏水和外來(lái)物質(zhì)污染。

　　Hashimoto先生說(shuō)：“通過(guò)深入學(xué)習(xí)，我們?cè)噲D提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，不僅能夠通過(guò)聲音來(lái)判斷異常部分，而且能夠通過(guò)進(jìn)一步將檢查結(jié)果擴(kuò)展為教學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)掌握每個(gè)異常的細(xì)節(jié)。此外，我們還將引入分析服務(wù)器，構(gòu)建自動(dòng)判斷系統(tǒng)，并利用人工智能(AI)?！?/P>

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