基于振动分析的公路隧道悬挂风机基础健康性监测方法

针对运营公路隧道悬挂射流风机基础健康性监测尚缺乏有效手段问题,提出基于振动分析的公路隧道悬挂风机基础健康性监测方法。提取风机启动后振动混合域特征参数以全面反映预埋基础健康状态并构造高维特征集;利用LLTSA流行学习算法的二次特征提取特性进行维数约简使得特征具有更好的聚类特性;基于最近邻分类器(KNNC)进行模式识别,用风机预埋基础螺栓松紧模拟预埋基础健康状态案例证明该模型的有效性。     

新型隧道风机支承结构承载力检测试验装置与试验方法

随着中国对基础建设的投入不断加大,特长隧道、长隧道与隧道群的不断增加,保证隧道在运营中处于相对安全、健康和舒服的环境中隧道通风须满足要求,当自然通风条件不能满足通风要求时必须安装通风设备,隧道风机支承结构承载力检测是隧道正常运营的先决条件。针对目前既有隧道风机支承结构承载力试验检测方法中的不足,该文提出一种新型、便捷、安全可靠的隧道风机支承结构承载力检测试验的整体式配套装置与试验方法,综合理论计算、实际操作的可行性与安全性等因素提出了钢丝绳与水平面的合理角度,计算验证了该装置的安全性。     

公路隧道风机支承结构承载力检测技术研究

随着大量公路隧道的通车运营,隧道风机的安装质量对隧道的运营安全意义重大,通过对隧道风机支承结构承载力进行检测,有效的保障隧道的安全运营。     

混凝土结构缺陷的红外热成像检测识别技术

根据红外热辐射原理,研发出对混凝土结构主动激励、红外成像采集、红外图像处理分析等设备和系统,并进行了桥梁结构内部空洞病害类等缺陷检测的模型试件试验及公路桥梁实桥试验研究;试验研究表明通过接收来自混凝土表面的热辐射值,可以对其结构内部的缺陷状态作出基本判断。但混凝土结构在无主动激励时,其周围介质的温度差值较小,红外图像不会反映出内部缺陷状态;在对混凝土进行人为主动激励的条件下,结构内部缺陷介质的影响使其产生温度场发生变化,通过自主研发的数字热红外成像仪,采集获得了混凝土表面温度场分布的热像图谱,从而实现混凝土内部缺陷识别判定,不但完成了主动激励的混凝土结构模型试件的试验工作,还成功应用于运营桥梁结构体的缺陷检测工作;采集到桥梁结构表面非常清晰的温度场图谱,实现了对桥梁结构混凝土内部空洞类等缺陷的有效检测和识别。并对内部设有缺陷的模型试件试验及已运营的实桥检测试验对比、分析验证了主动激励红外检测方法的准确性及可靠性,成功攻克了快速检测混凝土内部缺陷病害识别的难题。     

内燃机噪声分析中传递函数及其信号处理方法

本文简单叙述内燃机噪声分析中传递函数的定义及应用,着重叙述内燃机静态和动态传递函数的测定及信号处理方法。这是在内燃机振动噪声试验研究中值得引起注意的新技术,是传递函数在噪声源识别中进一步应用的基础和前提。     

基于ARMA模型的盾构隧道结构损伤识别

针对盾构隧道结构特征,通过分析隧道的加速度信号,提出了基于ARMA模型的损伤识别方法。利用ARMA模型方法对缩尺盾构隧道上的加速度响应进行分析,实现了对损伤的有效识别。这种损伤识别方法只需采集隧道的振动加速度信号并进行分析即可对隧道进行损伤识别定位。     

内燃机活塞-缸套-活塞环系统工作状态的识别方法

提出了一种基于证据理论方法的内燃机活塞—缸套—活塞环系统工作状态的识别方法。通过搭建试验台架,从实车试验中获取曲轴箱压力信号和机身振动加速度信号;提取试验特征值,组建模型样本和试验样本,并运用证据理论信息融合方法对内燃机的工作状态进行识别。研究结果表明:应用证据理论信息融合方法融合曲轴箱压力信号和机身振动加速度信号,进而识别活塞—缸套—活塞环系统的工作状态这一方法有效、可行。     

基于分时复用原理的多通道探地雷达时序控制模块设计及应用

为实现对隧道衬砌空洞和地质病害的无损、高效检测，基于分时复用原理，通过FPGA编程和时序电路设计实现一种瞬态脉冲型多通道探地雷达时序控制模块，并应用于多频多通道隧道病害检测探地雷达系统。该时序控制模块可以产生多路同频等相位差时钟，分时触发各个通道脉冲信号的单次收发，从时间上分离通道间串扰信号和有效雷达回波，实现探地雷达多频段多通道的高效工作。试验测试和实地验证结果表明： 该时序控制模块在脉冲重复频率为500 kHz时，能实现8通道雷达测试系统相邻通道间240 ns左右的触发时差，并在触发时差范围内保证观察时窗内雷达回波信号的稳定性； 同时，该模块也能应用于3频段6通道隧道病害检测探地雷达系统，并在距离介质分界面65 cm时反映出实际隧道预埋病害的深度和尺寸信息。     

在役公路隧道新增风机预埋件的处治技术

重庆某隧道是主城区过江车流量最大的路段之一,白天长期基本处于缓堵状况,致使隧道内空气质量差、可见度低,隧道使用的舒适性受到很大影响。根据通风、防灾救援要求,隧道拟按原设计要求增设一组风机,改善洞内环境,同时增强隧道的防灾救援能力。根据隧道专项检测报告,在拟新增风机的桩号位置无相应的预埋件,且该段二衬无配筋,附近段落存在初支与二衬间脱空、衬砌厚度不足等病害。为了解决新增风机预埋件的问题,依据检测报告及通风计算,确定了风机悬挂桩号,并对段落内隧道病害进行处治,再利用锚杆、锚栓将风机联接钢板固定,同时对其是否满足强度要求进行验算。结果表明,本次处治措施满足新增风机预埋件的要求。在役隧道新增预埋件的研究成果目前在国内报道极少,但随着车流量的增多,既有隧道新增风机的情况会普遍出现,本文采取的技术与措施可有效满足在二衬表面新增风机预埋件的要求,供类似工程参考。     

矩形大断面水下隧道射流风机布设位置优化仿真

矩形大断面水下隧道具有"超宽扁平"化的特点,其结构区别于一般公路隧道,因此纵向通风中射流风机布设方式也呈现出明显的差异性.为了获取矩形大断面隧道射流风机最佳的布设位置参数,以获取最佳风机升压效果,保障射流风机高效运行,以太湖水下特长公路隧道工程为矩形大断面隧道模型蓝本,利用CFD软件Fluent建立隧道射流纵向通风方式...     

锤击振动试验的模态分析方法(上)

本文介绍了结构动力学瞬态试验的模态分析方法——锤击法.它是借助于小型电子计算机的快速富里叶变换(FFT),利用脉冲试验原理和模态理论,迅速测得结构动力特性即模态参数的一种有效试验方法.着重说明了用锤击激励测传递函数的试验技术,及直接把传递函数的试验数据进行模态识别的方法.它简单方便,比一般稳态正弦扫描方法快一百倍左右,所以特别适用于较粗略的振动试验分析.     

基于深度学习的危险品车辆识别技术研究

随着我国高速公路隧道规模的不断扩大,隧道交通事故频繁发生,特别是危险品车辆导致的严重事故不断增多,安全已成为高速公路隧道运营的核心问题。为解决危险品运输车辆实时识别及监控的问题,采用了一种基于深度卷积神经网络的危险品运输车辆识别方法,对行驶于高速公路隧道内的危险品车辆进行识别,并基于深度学习的危险品车辆识别模型,搭建了危险品运输车辆动态识别系统,实现了隧道内危险品车辆的准确识别,有效提升了高速公路隧道危险品车辆识别的准确率,保障了高速公路隧道交通运营安全。     

基于RFID通行卡的隧道交通事件检测系统设计与实现

针对现有高速公路隧道交通事件检测方法受隧道运营环境影响所导致的实时性和可靠性问题,提出了一种基于RFID技术的隧道交通事件检测方法,并基于组件设计的思想进行了应用系统的软硬件设计和实现,保证了系统运行时的稳定性、实时性、可靠性和可配置性。系统拟在浙江黄衢南高速公路江都坞隧道进行应用工程示范。该方法利用用于多义性路径识别的高速公路RFID通行卡,不会改变目前高速公路的管理模式,可更大限度地发挥RFID高速公路通行卡的效率。     

融合SAR分支深度学习的隧道病害识别与成像

随着交通事业的不断发展，大量隧道相继建设并陆续投入运营。在其运营过程中，隧道衬砌混凝土结构内部往往出现不可见的隐蔽病害，对工程安全带来了严重隐患。及时识别检测内部病害，预防安全事故的发生十分必要。探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)是检测混凝土内部病害的主流无损检测技术，但探地雷达数据中的病害响应信号与实际结构内部病害形态并不存在直观的空间对应关系，从探地雷达数据中仅能估计病害的类型与大概位置，难以对其轮廓进行成像。针对上述问题，研究了基于探地雷达的隧道衬砌隐蔽病害智能识别技术，针对探地雷达数据特点，设计了融入合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)成像处理分支的地下工程目标识别深度神经网络模型，通过在传统Unet网络中融入SAR成像分支，实现了对病害的准确成像，并成功对6种隧道衬砌常见的病害进行类型识别。采用仿真数据对该方法验证，结果表明本研究设计的融入SAR成像分支Unet网络的预测结果对6种病害的平均识别精度为96%,与传统Unet网络相比，精度提升了5%,由此证明本文构建的融入SAR成像分支的Unet网络有效提...     

基于FUZZY与三维运动仿真的危岩落石风险评价

为评价危岩落石对山区铁路工程的风险，提出基于模糊综合评判和三维运动仿真的危岩落石风险评价方法。以新寨隧道进口工程为研究对象，通过人工调绘、无人机遥感、室内外试验等获取基础数据；建立危岩落石稳定性评价指标体系及辨识标准，基于模糊综合评判模型确定了危岩落石发育区稳定性等级；基于真实三维地形模型，采用三维运动仿真分析了代表性危岩落石失稳后对铁路工程的不利后果；综合判定了新寨隧道进口工程危岩落石风险等级。结果表明：新寨隧道进口危岩落石稳定等级为Ⅳ级不稳定，风险事故不利后果等级为4级特大；综合判定危岩落石风险等级为Ⅳ级极高风险，严重威胁铁路工程建设和运营安全。     

特长城市复杂隧道通风系统运营优化研究

为解决特长城市复杂隧道通风系统因计算复杂而导致的运营规划困难、验证初始理想运营设计方案是否可靠等问题,针对某特长城市复杂隧道,采用SES通风软件,对南北线隧道在不同运营工况下的通风量进行模拟计算。计算比较不同车速工况下隧道风机总装机功率和洞口排污比例,确定隧道轴流风机和射流风机的开启位置和开启数量;分析阻滞工况下隧道内部和出口的污染物体积分数情况,验证优化方案的可行性。经研究发现： 车辆行驶产生的活塞风不能满足特长城市复杂隧道正常运营需风量的需求,需开启部分射流风机; 离隧道主线出入口过近的排风井排污效果较差,开启后会增大隧道通风能耗。     

基于视频图像的公路隧道火灾烟雾检测

为有效检测公路隧道火灾烟雾并预警，针对公路隧道传统火灾烟雾探测器存在的反应慢和功能单一等问题，通过分析研究火灾烟雾视频图像的颜色和纹理特征，提出一种基于烟雾图像特征的公路隧道火灾烟雾检测方法。首先，通过改进后的Vibe算法模型提取图像运动区域；然后，在YUV色彩空间中确定疑似烟雾区域后利用颜色滤出方法分割出疑似烟雾区域；最后，用从疑似烟雾区域图像中提取的颜色矩和均匀局部二进制模式（ULBP）与灰度共生矩阵（GLCM）构成机器学习分类器的输入向量进行隧道火灾烟雾识别。为满足复杂的隧道环境，对比分析BP神经网络、支持向量机、随机森林3种机器学习分类器的烟雾识别效果，选出最优算法作为公路隧道烟雾识别分类器。通过模拟公路隧道火灾烟雾试验视频和某实际公路隧道火灾视频对分类器进行试验测试，结果表明： 基于BP神经网络算法的检测系统识别性能最优，选取的烟雾特征具有较高识别精度，能够在隧道复杂环境中识别火灾烟雾。     

基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取

某货车驾驶室疲劳载荷激励输入位置位于驾驶室与悬置连接处,在进行整车强化道路耐久试验时无法安装设备直接采集。为获取较为准确的驾驶室疲劳寿命分析载荷谱,对强化耐久路面下整车加速度响应信号进行虚拟迭代。虚拟迭代时需调用整车多体动力学模型,为提高整车模型精度,基于Craig-Bampton综合模态理论生成柔性体车架,建立刚柔耦合的整车多体动力学模型。将Femfat-lab与ADAMS/Car进行联合仿真计算,以白噪声为初始输入,求解刚柔耦合整车多体动力学模型的非线性传递函数,基于循环迭代原理,进行各种典型强化路况下驾驶室悬置附近加速度响应信号的虚拟迭代。利用时域信号对比法及损伤阈值法作为迭代收敛判据,获得满足精度需求的位移驱动信号。将位移驱动信号导入到ADAMS/Car中,对整车多体动力学模型进行驱动仿真,提取驾驶室疲劳分析所需激励载荷谱,将虚拟迭代求得的载荷谱用于疲劳寿命分析所得结果与驾驶室疲劳强化台架试验结果进行对比。研究结果表明：出现疲劳破坏的部位相同度达75%,疲劳寿命误差在20%左右,表明虚拟迭代过程中基于柔性体车架建立的刚柔耦合多体动力学模型的仿真计算,可获得较高精度的迭代结果;以位移谱驱动整车多体动力学模型进行仿真能够有效避免六分力直接驱动时模型翻转等不稳定现象,并且整车模型仿真加速度响应结果与实测相应位置加速度响应吻合度较高;相比于传统的疲劳分析载荷获取方法,虚拟迭代技术可以在较低试验成本的情况下获取较高精度的载荷谱,并能够提取由于连接位置导致的无法直接进行载荷测量部位的疲劳分析载荷。     

公路隧道全射流风机运营通风设计

简要介绍全射流风机纵向式通风在公路隧道运营通风设计中的优点 ,从方案选择、计算方法、设计注意事项等方面分析全射流风机纵向式通风的设计要点 ,并提出建议 ,为公路隧道运营通风方案选择和计算提供参考     

东马各庄隧道运营安全仿真评价分析

高速公路隧道是高速公路上的特殊路段,属交通事故多发段,一旦发生交通事故,道路通行能力将降低。对隧道运营风险的识别和评估不全面,将导致无法有效降低运营风险,加剧隧道事故危害。文中以张涿(张家口—涿州)高速公路东马各庄隧道为例,借助VISSIM交通仿真软件建立公路隧道及交通事故模型,通过隧道运营安全因素分析,从交通流、交通量、持续时间等方面分析隧道内交通事故对隧道通行能力的影响,以更大程度实现高速公路隧道安全行车。