【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土木工程，尤其涉及一种隧道混凝土检测分析方法及系统。
技术介绍
1、土木工程
专注于公共和私人基础设施的设计、建造、监督、运营和维护，包括道路、桥梁、隧道、水坝和建筑多种结构的建设，通过结构的物理和功能性设计，结合材料科学、地理学、环境科学和机械工程，考虑环境保护和可持续性，确保建设结构安全和经济，包括结构工程、地质工程、环境工程和交通工程多个方面，利用计算机辅助设计、地理信息系统和结构健康监测，优化设计、提高材料性能、确保安全标准，提升建设效率和安全性。
2、其中，隧道混凝土检测分析方法专注于评估和确保隧道混凝土结构安全性与耐久性，通过应用多种检测技术，包括声波检测、电磁波探测和化学分析，识别隧道混凝土的损伤、裂缝或腐蚀问题，旨在提前发现问题并进行及时干预，减少大规模的结构损害，延长隧道的使用寿命，确保使用过程中的安全性，对于维护交通基础设施的可靠性至关重要，避免因隧道故障引起的交通中断和事故。
3、传统隧道混凝土检测分析方法存在检测精度不高、无法提供裂缝几何特征和扩展预测的问题，无法准确测量裂缝的深度和复杂度，导致隧道的实际安全状态被高估或低估，需要复杂的现场操作和高技能的操作人员，增加检测成本和时间，缺乏高效的数据分析和数据处理工具，难以从批量数据中提取有效信息，限制检测结果的应用效率，导致隧道维护决策的延误，增加维护成本，导致因未能及时发现严重的结构问题出现安全事故，对交通系统的可靠性造成影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种隧道混凝土检测分析方法，包括以下步骤：
3、s1：基于图像采集设备，采集隧道多个区域的混凝土图像数据并进行处理，识别裂缝的位置和分布情况，获取裂缝位置识别结果；
4、s2：基于所述裂缝位置识别结果，对多处混凝土裂缝的图像数据进行分析，识别裂缝的几何特征，并对裂缝进行分类，生成裂缝类型分类列表；
5、s3：根据所述裂缝类型分类列表，识别并追踪隧道中多个裂缝的路径，分析并预测裂缝的扩张方向，得到裂缝路径预测结果；
6、s4：基于所述裂缝路径预测结果，通过计算裂缝图案的分形维数，评估裂缝的复杂性，分析对隧道结构稳定性的影响，生成结构稳定性分析数据；
7、s5：基于所述结构稳定性分析数据，利用化学传感器采集混凝土的ph值与氯离子浓度数据，并分析目标化学数据和混凝土结构损伤的关系，识别混凝土的腐蚀进程，获取腐蚀进程识别结果；
8、s6：根据所述腐蚀进程识别结果，通过评估多种因素对混凝土耐久性的影响，模拟混凝土的长期性能响应，结合实际监测数据，分析混凝土结构的耐久性，生成隧道混凝土检测结果。
9、作为本专利技术的进一步方案，所述裂缝位置识别结果包括裂缝坐标数据集、裂缝长度信息、裂缝方向特征信息，所述裂缝类型分类列表包括裂缝宽度范围、裂缝深度分类结果、裂缝形态类型信息，所述裂缝路径预测结果包括扩张方向预测结果、扩张速度预测信息、影响区域预测数据，所述结构稳定性分析数据包括裂缝分形维数的计算结果、裂缝的分布密度、裂缝对结构完整性的威胁等级，所述腐蚀进程识别结果包括混凝土的ph级别、氯离子浓度水平、腐蚀速率评估数据，所述隧道混凝土检测结果包括混凝土耐久性评分、影响因素权重分布信息、混凝土预测寿命。
10、作为本专利技术的进一步方案，基于图像采集设备，采集隧道多个区域的混凝土图像数据并进行处理，识别裂缝的位置和分布情况，获取裂缝位置识别结果的步骤具体为：
11、s101：基于图像采集设备，根据环境光信息调整设备参数，包括光线敏感度和曝光时间，采集隧道多个区域的混凝土图像数据，调整亮度和对比度优化图像质量，生成图像数据处理结果；
12、s102：基于所述图像数据处理结果，分析并识别图像中多个裂缝的轮廓信息，记录裂缝的位置坐标，生成裂缝坐标信息；
13、s103：基于所述裂缝坐标信息，分析裂缝在混凝土表面的分布模式，评估裂缝的长度、方向和密集程度，计算裂缝分布的均匀性和聚集趋势，生成裂缝位置识别结果。
14、作为本专利技术的进一步方案，基于所述裂缝位置识别结果，对多处混凝土裂缝的图像数据进行分析，识别裂缝的几何特征，并对裂缝进行分类，生成裂缝类型分类列表的步骤具体为：
15、s201：基于所述裂缝位置识别结果，根据裂缝图像信息，分析并识别多个裂缝的宽度、长度和深度，生成裂缝尺寸数据；
16、s202：基于所述裂缝尺寸数据，通过计算裂缝体积和表面粗糙度，评估裂缝的三维特征，生成裂缝几何特征数据；
17、s203：基于所述裂缝几何特征数据，根据形状和长度信息，对裂缝进行分类，包括表面裂缝、结构裂缝，生成裂缝类型分类列表。
18、作为本专利技术的进一步方案，根据所述裂缝类型分类列表，识别并追踪隧道中多个裂缝的路径，分析并预测裂缝的扩张方向，得到裂缝路径预测结果的步骤具体为：
19、s301：根据所述裂缝类型分类列表，识别隧道中多个混凝土裂缝的起始和终点坐标，分析多个裂缝的方向性和长度，生成裂缝方向数据；
20、s302：基于所述裂缝方向数据，通过识别图像中多个裂缝的扩张路径，分析裂缝长度的变化趋势，测量关键点间的距离和角度变化，生成扩张路径信息；
21、s303：根据所述扩张路径信息，结合裂缝起始位置、走向、扩张方向预测数据，评估裂缝扩张的区域，结合裂缝状态和隧道环境条件，生成裂缝路径预测结果。
22、作为本专利技术的进一步方案，基于所述裂缝路径预测结果，通过计算裂缝图案的分形维数，评估裂缝的复杂性，分析对隧道结构稳定性的影响，生成结构稳定性分析数据的步骤具体为：
23、s401：根据所述裂缝路径预测结果，根据裂缝的几何信息，计算裂缝图案的分形维数，对裂缝的复杂性进行量化评估，生成裂缝复杂性数据；
24、s402：基于所述裂缝复杂性数据，分析裂缝的非线性特性和随机分布特点，并评估对隧道结构稳定性的影响，生成影响因素分析数据；
25、s403：根据所述影响因素分析数据，通过与工程安全标准进行对比，分析多处裂缝的风险级别，生成结构稳定性分析数据。
26、作为本专利技术的进一步方案，基于所述结构稳定性分析数据，利用化学传感器采集混凝土的ph值与氯离子浓度数据，并分析目标化学数据和混凝土结构损伤的关系，识别混凝土的腐蚀进程，获取腐蚀进程识别结果的步骤具体为：
27、s501：基于所述结构稳定性分析数据，利用化学传感器采集隧道内多个区域混凝土的ph值和氯离子浓度，获取实时化学监测数据；
28、s502：基于所述实时化学监测数据，通过对多种腐蚀程度混凝土样本的ph值和氯离子浓度进行分析，计算多种化学指标数据和混凝土结构损伤间的相关性，生成腐蚀损伤关联信息；
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1.一种隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，所述裂缝位置识别结果包括裂缝坐标数据集、裂缝长度信息、裂缝方向特征信息，所述裂缝类型分类列表包括裂缝宽度范围、裂缝深度分类结果、裂缝形态类型信息，所述裂缝路径预测结果包括扩张方向预测结果、扩张速度预测信息、影响区域预测数据，所述结构稳定性分析数据包括裂缝分形维数的计算结果、裂缝的分布密度、裂缝对结构完整性的威胁等级，所述腐蚀进程识别结果包括混凝土的pH级别、氯离子浓度水平、腐蚀速率评估数据，所述隧道混凝土检测结果包括混凝土耐久性评分、影响因素权重分布信息、混凝土预测寿命。
3.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，基于图像采集设备，采集隧道多个区域的混凝土图像数据并进行处理，识别裂缝的位置和分布情况，获取裂缝位置识别结果的步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，基于所述裂缝位置识别结果，对多处混凝土裂缝的图像数据进行分析，识别裂缝的几何特征，并对裂缝进行分类，生成裂缝类型分类
5.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，根据所述裂缝类型分类列表，识别并追踪隧道中多个裂缝的路径，分析并预测裂缝的扩张方向，得到裂缝路径预测结果的步骤具体为：
6.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，基于所述裂缝路径预测结果，通过计算裂缝图案的分形维数，评估裂缝的复杂性，分析对隧道结构稳定性的影响，生成结构稳定性分析数据的步骤具体为：
7.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，基于所述结构稳定性分析数据，利用化学传感器采集混凝土的pH值与氯离子浓度数据，并分析目标化学数据和混凝土结构损伤的关系，识别混凝土的腐蚀进程，获取腐蚀进程识别结果的步骤具体为：
8.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，根据所述腐蚀进程识别结果，通过评估多种因素对混凝土耐久性的影响，模拟混凝土的长期性能响应，结合实际监测数据，分析混凝土结构的耐久性，生成隧道混凝土检测结果的步骤具体为：
9.根据权利要求8所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，所述计算多种影响因素的权重系数的具体公式为：
10.一种隧道混凝土检测分析系统，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的隧道混凝土检测分析方法，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，所述裂缝位置识别结果包括裂缝坐标数据集、裂缝长度信息、裂缝方向特征信息，所述裂缝类型分类列表包括裂缝宽度范围、裂缝深度分类结果、裂缝形态类型信息，所述裂缝路径预测结果包括扩张方向预测结果、扩张速度预测信息、影响区域预测数据，所述结构稳定性分析数据包括裂缝分形维数的计算结果、裂缝的分布密度、裂缝对结构完整性的威胁等级，所述腐蚀进程识别结果包括混凝土的ph级别、氯离子浓度水平、腐蚀速率评估数据，所述隧道混凝土检测结果包括混凝土耐久性评分、影响因素权重分布信息、混凝土预测寿命。
3.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，基于图像采集设备，采集隧道多个区域的混凝土图像数据并进行处理，识别裂缝的位置和分布情况，获取裂缝位置识别结果的步骤具体为：
4.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其特征在于，基于所述裂缝位置识别结果，对多处混凝土裂缝的图像数据进行分析，识别裂缝的几何特征，并对裂缝进行分类，生成裂缝类型分类列表的步骤具体为：
5.根据权利要求1所述的隧道混凝土检测分析方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王占强，肖寒，谭庆春，唐勇，王德勇，
申请(专利权)人：中交一公局西南工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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