第一届全国博士后创新创业大赛​“黑科技” | 三维实景探查隧道工程隐患

2021-12-20 10:15:57 来源:中人社传媒 作者:刘璋景 饶爱文

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 “黑科技!”| 带你围观“超硬核”的第一届全国博士后创新创业大赛④

三维实景探查隧道工程隐患

特派记者刘璋景 饶爱文

近年来,我国大规模基础设施建设中,隧道工程的总里程占比与规模越来越大,隧道养护工作也变得愈发繁重,特别是隧道检查检测仍以人工目视检查为主,存在定位不准、难以量化、差异性大、不可复现、容易遗漏等问题。

在第一届全国博士后创创业大赛上,中南大学博士后祝志恒及其团队带来了“三维重建技术和全景展开图构建技术提出3DZI全息信息系统”,该项目提出通过海量的数码照片构建三维重建模型和全景展开图,可以非常详细地描述隧道的外观细节和空间几何信息,开辟了一条新的隧道数字化思路。

祝志恒认为,该项目解决了几大难题。首先,提出了隧道与地表实景的联合建模技术。设计开发了隧道内壁影像采集方法和辅助设备。提出了无控制点情况下的长距离隧道三维重建方法。并结合民用无人机进行航拍,实现了隧道与山体的联合建模技术。

项目提出了适用于任意隧道断面形态的多视点全景展开图构建技术。该技术提出了使用自由曲面构形方法建出目标结构物表面的三维模型曲面,并利用配准后的三维重建信息和自由曲面相对位置关系构建三维至展开平面投影矫正关系的方法。

此外,项目解决了目前三维实景模型表面细节看不清、二维展开图无空间位置感的问题。通过开发模型融合、信息嵌入等技术手段将深部探测信息、图纸、文档等多种结构物相关的信息叠加或叠合至3DZI模型空间,实现了多源信息的融合展示,达到内业呈现胜于现场肉眼所见的效果。

祝志恒认为,该项目的市场应用价值极高。将为隧道养护提供了从二维表观到三维实体、从洞内到洞外、从地表到地下、从设计施工到养护运维的全方位信息视角。利用三维实景模型和全景展开图,不仅可全面详实地记录衬砌结构病害的发展劣化过程及养护维修历史,还能通过丰富的可视化手段将深部探测、实时监测等数据进行融合展现,为隧道长期服役性能及结构寿命评估积累资料。进而为运营期隧道结构的长期稳定,提供更为真实、可靠的依据。

据悉,目前相关技术已应用于广东G4高速洋碰隧道9·25火灾灾后应急检测、大宝山隧道水害调查,湖南G60雪峰山隧道10·25火灾后检测评估和贵州翁开高速四坪隧道施工全过程数字化等项目,有效提升了现场检测的质量和数据展现的效果。

【编辑】周纯
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