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隧道智能综合检测成套装备与技术创新

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完成单位:中铁隧道勘察设计研究院有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-T-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

王百泉、卓 越、郭树焕、陈海军、王 华、林春刚、彭 涛、冯国峰、闫 贺、史振狮

项目概况

为解决隧道结构健康检测效率低、机械化水平低、安全风险高、技术指标单一等技术难题,我院牵头开展了技术攻关,突破了“非接触多通道雷达检测”、“表观缺陷智能检测与识别”、“装备集成与智能控制”三大核心技术,研制了隧道智能综合检测成套装备。 1.关键技术及创新 (1)研制了非接触式多通道空气耦合雷达装备,首创了空气耦合雷达低串扰时序控制方法,发明了低群时延双工器、双频脉冲辐射天线和超宽带雷达天线等成套装置,解决了隧道结构内部缺陷目标靶向检测与识别难题。 (2)创新研发了基于机器视觉和三维激光扫描的车载式检测装备,发明了隧道裂缝卷积网络及渗漏水、破损图像识别算法,实现了隧道表观健康信息全要素智能识别,构建了隧道质量缺陷“一站式”高效检测与“谱系化”精准识别技术体系。 (3)首次提出隧道工程健康通体式“检-诊-管”一体化系统集成设计方法,创新设计了全自动滑移式一体化方舱、毫米级自适应雷达机械臂群,研制了隧道智能综合检测系列装备,实现了检测数据与设备信息协同管理,解决了隧道工程质量“内+外”高效无损综合检测难题。 项目成果经中国工程院王复明院士领衔的专家组鉴定为:整体处于国际先进水平,其中隧道结构健康信息智能综合检测装备与技术达到国际领先水平。 2.成果先进性 开发的非接触式多通道空气耦合雷达设备,其雷达天线分辨率最高可达2.5cm;研发的隧道智能综合检测成套装备实现了隧道内部缺陷、表观缺陷、结构形变等一体化高效无损综合检测,其综合作业效率为10~40km/h,最高达60km/h;采用智能化识别算法,数据成果分析效率提升30%以上。 3.应用推广及效益情况 项目研究成果已应用于广州、深圳、北京、佛山等在建及运营期城市轨道交通工程,实现了隧道结构健康高效精准感知,提升了隧道建造品质和运营安全,降低了运营成本,并有效预防了潜在的安全隐患。该技术的成功应用为盾构隧道和铁路隧道等隧道质量监测提供了可靠的技术支持,推动了行业向智能化、自动化方向发展。