【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大面积场坪混凝土的裂缝预警，具体为一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法。
技术介绍
1、混凝土是铺设场坪的最主要材料，而混凝土本身具有易开裂的特点。当裂缝开展到一定程度或者裂缝发生在场坪时，会对路面产生孙哈。因此对混凝土建筑的开裂情况进行及时有效的监测，正确判断其危害性并采取相应的补救措施，是十分必要的
2、裂缝监测方法中最传统的为人工观测方法，安排专门的工作人员对混凝土建筑物定时进行巡查，工作人员利用刻度尺等工具对观测到的裂缝进行测量。但该方法费时费力，而且肉眼很难观测到大体积混凝土结构内部的开裂情况；
3、在现有技术cn 108709856 a中采用一种混凝土结构裂缝监测预警系统及预警方法，主要包括裂缝监测系统和裂缝安全评估预警系统。裂缝监测系统利用光纤和光时域反射技术，可实现对混凝土裂缝三维立体式监测。裂缝安全评估预警系统，主要利用计算机和数值仿真技术，可实现混凝土裂缝监测数据的可视化，并可根据工程的实际情况对发生裂缝的危害性进行具体分析判断，根据判断结果发出预警；
4、在该手段中采用了光纤作为检测手段，但在大面积场坪混凝土上采用光纤形变作为判断手段，则会导致成本大大增加，对资源产生浪费，因此提出一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，具备准确测量裂缝等优点，解决了上述技术问题。
3、(二)技
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
5、根据本专利技术的第一方面，提供了一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法。该方法包括：
6、将场坪划分为n个区域，并通过声波检测仪分别对n个区域进行声波检测；
7、若声波检测过程未出现不稳定波形，则结束检测，同时间隔t0个时间单位后再次进行声波检测；
8、若声波检测过程出现不稳定波形，则对出现不稳定波形的区域，依次通过无人机或人工拍摄场坪俯视图像数据，并生成问题图像数据集vt；其中，所述问题图像数据集vt的表达式如下：
9、vt＝{vt1，…，vti，…，vtn}
10、其中，vt1，…，vti，…，vtn分别表示第1个区域、…、第i个区域、…、第n个区域的图像数据，且图像数据vt1，…，vti，…，vtn均为预处理后的图像，预处理后图像中裂缝显示为黑色；
11、对问题图像数据集vt中的每一个图像进行分析，识别每一个图像是否存在裂缝，并对存在裂缝的图像输出每一个裂缝的宽度，并定期对每一个图像的裂缝增长情况进行记录，当出现裂缝宽度超出阈值时，将数据发送到管理人员处。
12、进一步地，所述对问题图像数据集vt中的每一个图像进行分析，识别每一个图像是否存在裂缝，并对存在裂缝的图像输出每一个裂缝的宽度，并定期对每一个图像的裂缝增长情况进行记录，当出现裂缝宽度超出阈值时，将数据发送到管理人员处，包括：
13、对第i个区域图像数据vti进行裂缝分析，识别第i个区域中的裂缝个数；
14、对第i个区域中每一个裂缝的宽度进行计算，若任一裂缝宽度di，j超出阈值则向管理人员发出警报，若不存在裂缝宽度超出阈值d0则每隔固定的时间间隔重新采集第i个区域图像数据，并对裂缝的增长情况进行分析；在迭代至迭代上限k时，仍然没有出现任一裂缝宽度超出阈值d0的情况，则结束对第i个区域的继续识别。
15、进一步地，所述对第i个区域图像数据vti进行裂缝分析，识别第i个区域中的裂缝个数，包括：
16、对第i个区域图像数据vti所有相邻黑色像素点构成的区域识别为裂缝；
17、对所有裂缝数量进行统计，并输出对应的第i个区域图像数据vti中裂缝数据集vti，lf，其具体表达式如下：
18、vti，lf＝{lfi，1，…，lfi，j，…，lfi，m}
19、其中，vti，lf表示第i个区域图像数据vti中裂缝数据集，lfi，1，…，lfi，j，…，lfi，m分别表示第i个区域图像数据vti中裂缝数据集中第1个、…、第，个、…、第m个裂缝图像。
20、进一步地，所述对第i个区域中每一个裂缝的宽度进行计算，若任一裂缝宽度di，j超出阈值则向管理人员发出警报，若不存在裂缝宽度超出阈值d0则每隔固定的时间间隔重新采集第i个区域图像数据，并对裂缝的增长情况进行分析，包括：
21、对于第i个区域图像数据vti中裂缝数据集vti，lf中的第j个裂缝图像lfi，j中心点为原点建立xoy坐标系；
22、对裂缝的起始点(xqs，yqs)和延伸最长的点(xzd，yzd)的中垂线lz进行计算；
23、选取距离中垂线lz距离最近，且分布于裂缝的起始点(xqs，yqs)和延伸最长的点(xzd，yzd)所在直线两侧的两点(xa，ya)和(xb，yb)，并以两点之间的距离作为第i个区域第j个裂缝宽度di，j。
24、进一步地，所述中垂线lz表达式如下：
25、
26、其中，xqs和yqs表示裂缝的起始点在xoy坐标系的横纵坐标，xzd和yzd表示裂缝延伸最长的点在xoy坐标系的横纵坐标，xz和yz分别表示中垂线lz上点的坐标，di，j表示第i个区域第j个裂缝宽度。
27、进一步地，所述对裂缝的增长情况进行分析，包括：
28、将第k次迭代识别的第i个区域第j个裂缝宽度di，jk的增长量μi，jk与第k-1次迭代识别的第i个区域第j个裂缝宽度di，jk-1的增长量μi，jk-1进行比较，得到第i个区域第j个裂缝宽度增量的变化量δμi，j；
29、若δμi，j＞0则保证在迭代上限k的前提下缩短对第i个区域第j个裂缝的测量间隔，若δμi，j≤0则不对第i个区域第j个裂缝的测量间隔更改。
30、进一步地，所述第i个区域第j个裂缝宽度增量的变化量δμi，j的计算表达式如下：
31、
32、
33、δμi,j＝μi，jk-μi，jk-1
34、其中，δμi，j表示第i个区域第j个裂缝宽度增量的变化量，μi，jk表示第k次迭代识别的第i个区域第j个裂缝宽度di，jk的增长量，μi，jk-1表示第k-1次迭代识别的第i个区域第j个裂缝宽度di，jk-1的增长量，di，jk表示第k次迭代识别的第i个区域第j个裂缝宽度，di，jk-1表示第k-1次迭代识别的第i个区域第j个裂缝宽度，di，j表示第i个区域第j个裂缝宽度。
35、根据本专利技术的第二方面，提供了一种大面积场坪混凝土的裂缝预警装置。该装置包括：
36、检测模块，用于将场坪划分为n个区域，并通过声波检测仪分别对n个区域进行声波检测；
37、第一判断模块，用于若声波检测过程未出现不稳定波形，则结束检测，同时间隔t0个时间单位后再次进行声波本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，所述对问题图像数据集VT中的每一个图像进行分析，识别每一个图像是否存在裂缝，并对存在裂缝的图像输出每一个裂缝的宽度，并定期对每一个图像的裂缝增长情况进行记录，当出现裂缝宽度超出阈值时，将数据发送到管理人员处，包括：
3.根据权利要求2所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，所述对第i个区域图像数据VTi进行裂缝分析，识别第i个区域中的裂缝个数，包括：
4.根据权利要求3所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，所述对第i个区域中每一个裂缝的宽度进行计算，若任一裂缝宽度Di,j超出阈值则向管理人员发出警报，若不存在裂缝宽度超出阈值D0则每隔固定的时间间隔重新采集第i个区域图像数据，并对裂缝的增长情况进行分析，包括：
5.根据权利要求4所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于所述中垂线lz表达式如下：
6.根据权利要求5所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方
7.根据权利要求6所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，所述第i个区域第j个裂缝宽度增量的变化量Δμj,j的计算表达式如下：
8.一种大面积场坪混凝土的裂缝预警装置，其特征在于，包括
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一权利要求所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一权利要求所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，所述对问题图像数据集vt中的每一个图像进行分析，识别每一个图像是否存在裂缝，并对存在裂缝的图像输出每一个裂缝的宽度，并定期对每一个图像的裂缝增长情况进行记录，当出现裂缝宽度超出阈值时，将数据发送到管理人员处，包括：
3.根据权利要求2所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，所述对第i个区域图像数据vti进行裂缝分析，识别第i个区域中的裂缝个数，包括：
4.根据权利要求3所述的一种大面积场坪混凝土的裂缝预警方法，其特征在于，所述对第i个区域中每一个裂缝的宽度进行计算，若任一裂缝宽度di,j超出阈值则向管理人员发出警报，若不存在裂缝宽度超出阈值d0则每隔固定的时间间隔重新采集第i个区域图像数据，并对裂缝的增长情况进行分析，包括：
5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员：李树鑫，李振，梅连群，柴磊，李立信，陈磊，甄晓赫，薛小卫，赵立孔，段鹏，肖晨阳，胡殿琰，李一凡，孟菁烁，
申请(专利权)人：中铁七局集团郑州工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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