一种地下岩土病害体智能化识别预警系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种地下岩土病害体智能化识别预警系统及方法，属于道路病害检测技术领域，能够解决现有城市道路地下病害探查繁琐，病害体雷达图谱人工处理、识别效率低、经验性强且步骤操作繁琐的问题；该方法包括：S1、在实验室内建造实体道路模型并预设病害和干扰项；雷达探测获取雷达信号图谱；搜集典型道路地下病害案例中的雷达探测图谱；通过训练得到病害体识别标记模型；S2、对需探测的实际道路区域进行道路信息采集和雷达探测获得探测区域信息模型和雷达探测数据集；S3、对雷达探测数据集进行数据处理并与探测区域信息模型融合得到四维雷达图谱；S4、根据病害体信号识别标记模型对四维雷达图谱进行病害体信号识别和标记；S5、预警。预警。预警。

【技术实现步骤摘要】
一种地下岩土病害体智能化识别预警系统及方法


[0001]本专利技术涉及地下空间病害检测
，尤其涉及一种地下岩土病害体智能化识别预警系统及方法。

技术介绍

[0002]城市道路地下岩土体在频繁交通荷载及地下管线渗漏水冲刷等各种荷载的长期耦合作用下，路基层间会逐步产生分层沉降变形，道路沥青面层水泥稳定粒料基层、路基土会由于干缩进而发展成空洞、脱空等病害。此外，道路地下也可能受到管线渗漏地下水的冲刷，从而出现局部路基沉陷、路面开裂以及基层底部脱空等病害。若任由城市道路中的早期隐性病害不断发展，将会导致道路产生结构性破坏，这严重影响了道路的服役寿命，使得城市道路存在事故隐患，从而过早进入大修阶段。为保证公路工程的正常运营，故而对城市道路内可能出现的病害进行定期方便快速的探测、对雷达数据的程序化滤波处理，对病害体特征智能化检测识别并预警成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
[0003]因此，有必要研究一种地下岩土病害体智能化识别预警系统、方法及装置来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
专利技术内容
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下岩土病害体智能化识别预警方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：S1、在实验室内建造实体道路模型，并在模型中预设不同类型的病害和/或探测干扰项；对所述实体道路模型进行雷达探测获取相应病害体和/或干扰项的雷达信号图谱，并搜集全国重点城市典型道路地下病害案例中的雷达探测图谱，建立相应的地下岩土病害体、干扰项数据集；根据所述数据集获得病害体信号识别标记模型；S2、对需探测的实际道路区域进行道路信息采集和雷达探测，获取探测区域信息模型和雷达探测数据集；S3、对所述雷达探测数据集进行数据处理，将处理好的雷达探测数据与所述探测区域信息模型进行融合，得到四维雷达图谱；S4、根据S1得到的病害体信号识别标记模型对所述四维雷达图谱进行病害体和/或干扰项的识别和标记；S5、根据S4中识别和标记出的病害体进行预警。2.根据权利要求1所述的地下岩土病害体智能化识别预警方法，其特征在于，步骤S1中针对所述实体道路模型，每次探测方案中布设单一病害、单一干扰项或者单一病害和单一干扰项的组合。3.根据权利要求1所述的地下岩土病害体智能化识别预警方法，其特征在于，步骤S4中对病害体的识别和标记包括病害体的种类、大小、埋深位置以及道路位置坐标。4.根据权利要求1所述的地下岩土病害体智能化识别预警方法，其特征在于，步骤S2中探测区域信息模型的构建步骤包括：对实际道路区域的地表及周围进行拍照扫描；采集实际道路区域的坐标及行程轨迹；将以上两步获得的数据进行融合处理，得到所述探测区域信息模型。5.根据权利要求1所述的地下岩土病害体智能化识别预警方法，其特征在于，步骤S3的具体步骤包括：基于滚动导向滤波法对雷达图谱进行滤波处理；将处理后的雷达图谱与所述探测区域信息模型进行融合处理；输出包含探测区域表面、探测内部以及区域地理位置信息的四维雷达图谱。6.根据权利要求1所述的地下岩土病害体智能化识别预警方法，其特征在于，步骤S1中建立地下岩土病害体、干扰项数据集的具体内容包括：对实验和搜集获得典型病害、典型干扰项雷达图谱用Mosaic方法进行数据增广；将上述数据增广后的雷达图谱分别在8倍、16倍和32倍下采样，得到三种不同尺寸的特征图，再经过特征重建得到相同尺寸的网格特征图；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕祥锋，李参天，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：