智慧检测铸就品质工程提升工程品质智慧检测解决方案及探索

提升工程品质•智慧检测解决方案及探索智慧检测铸就品质工程吴佳晔四川升拓检测技术股份有限公司工学博士西南石油大学机电工程学院教授国家“万人计划”特聘专家注册岩土工程师、桥梁检测工程师CONTENT背景智慧检测技术基础智慧建养2.0的思考与探索01背景大趋势数字化、智慧化潮流的不可逆转；

老龄化的加剧伴随劳动力的不足以及成本的急剧上升；…

基础设施建设、养管领域的智能化势在必行行业现状以安全、环境、人员监测为代表的智慧工地；

以BIM、无人机测量为代表的勘察设计领域；以数字沙盘、数据上传为代表的监督管理领域；

…均取得长足的进步现状不足针对实体结构的无损检测手段的不足：混凝土强度等；

集中在后期检测：发现问题处置困难；对检测人员要求高：客观性差、可靠性难以保障；

…检测领域：现状不足

系统庞大复杂，难于修改升级、运营维护成本高企；一线人员参与度低，协调性差；部分内容流于形式，对提高实体结构质量促进不足；…智慧工地领域（1.0）：我们的工作开发了基于冲击弹性波的全套技术、设备体系；

开发了基于智能手机的快速巡检技术体系

结合高精度频谱分析、三维分析及成像等手段，提升既有技术；导入AI、数据库、三维、轻量化BIM等，定义了智慧检测；

…检测领域：我们的探索智慧工地领域（2.0）：

？降低系统导入、维护、升级成本？

？充分发挥一线施工、安质、监理、管理人员的作用？

？从本质上提升工程的安全及品质？智慧XX的核心智慧XX的核心：数据流对象源

数字化

传送

存储

分析

展现

应用

反馈数据流架构02智慧检测技术基础基于冲击弹性波的无损检测技术体系

混凝土材料、结构：强度、尺寸、缺陷等

预应力结构：张力、灌浆缺陷

桩、柱、杆：长度（埋深）、缺陷

岩土材料：回弹模量

装配式结构：灌浆缺陷

其它：无砟轨道、护栏立柱等交通、铁道专用基于冲击弹性波的无损检测技术体系弹性波即为在固体媒质中传播的变形扰动冲击：用激振锤等在固体表面产生冲击扰动在铁路行业，常被称为声波。以冲击弹性波为主要测试媒介，能量大、波长较长，测试手段多样（透过、反射等）现代信号分析FFT/MEM/EMD、成像分析手段EWR/CT等反映材料、结构的力学特性基于智能手机的巡检技术体系

内置机能：录音、拍照、摄影、TOF等内置传感器等

隧道衬砌、钢管混凝土脱空及不密实（敲击法）路面缺陷、裂缝识别、勾勒、宽度

钢筋计数、结构长度、坡度测量

手填表单的OCR识别、分析及上传

扩展机能：外接传感器、蓝牙通信等基桩（小应变）、锚杆、浆锚灌浆等

混凝土结构厚度、内部缺陷等

钢筋位置、保护层厚度等既有检测技术的提升

地质雷达

导入真三维成像技术导入MEM等高分辨率分析技术

基桩跨孔超声波导入真三维成像技术

导入防伪标识技术智慧检测的定义

AI技术的导入基于浅层机器学习的检测精度提高技术基于深度学习的图像、信号识别技术

数据库、数据格式的标准化及轻量化3D显示技术（U3D、BIM）检测机器人的开发及应用

搭载平台（AVG）的开发

协作、爬墙机器人的导入

IAE、地质雷达、弹性波CT等的导入代表性检测技术介绍（一）

混凝土（隧道衬砌等）内部缺陷检测技术（AI）

三维CT成像技术

智能手机巡检系统

基于U3D的隧道衬砌检测数据管理

检测机器人代表性检测技术介绍（二）地质雷达的三维成像及高精度分辨技术波形振幅高精度频谱代表性检测技术介绍（三）混凝土强度检测可测试不同深度的混凝土强度验证结果代表性检测技术介绍（四）混凝土衬砌厚度及缺陷检测ZJH534-546钻孔验证结果（脱空、欠厚30/45）雷达检测结果判定（未判定）冲击回波声频法判定（脱空、欠厚）00.450.91.35代表性检测技术介绍（五）混凝土冷缝检测代表性检测技术介绍（六）预应力孔道灌浆密实度检测HT大桥预应力孔道灌浆检测（AI）代表性检测技术介绍（七）填方材料回弹模量检测公路路基路面现场测试规程（JTG3450-2019）,T0946-2019代表性检测技术介绍（八）无砟轨道填充缺陷检测LX铁路Ⅲ型轨道板验证（2020年）03智慧建养2.0的思考与探索已有基础（一）较为完整的现场数据流技术平台

基于图像的监控系统

基于MEMS芯片的低成本传感器、振弦（485）、RTK模块系列基于Rpi和STM的低成本数采、边缘处理器（RTU）系列

基于Bluetooth、Rola、NB-IOT等的近、远场无线传输模块

基于JSON格式的数据（库）管理技术、基于NFC/RF的防伪技术

基于AI的数据分析技术

基于BimFace、U3D的数据展现技术已有基础（二）灵活方便的流程数据管理平台

基于钉钉的人员、流程、文档、设备等的基础管理平台

基于简道云的人员、流程、文档、设备等的深度管理平台面向少人、无人化的作业平台

自主导航的AGV（自动搬运机器人）协作机器人CR、爬墙机器人

可选的综合管理平台基于网站导航的简易型、模块化中控平台基于FineReoprt的高度化中控平台已有基础（小结）可方便构建智能化监控、检测系统的技术、设备基础可嵌入既有管理系统

可低成本、快速构建核心设备、软件内制质量和成本优势

便于持续升级思考(一)智慧建养是一个非常庞大的体系

涉及领域众多，纷繁杂乱除了视频、人员监控等外，大部分技术还在成熟过程中

目前的重心在应用软件：BIM、虚拟仿真以及管理平台等智能勘察、设计、施工、监理检测、养护管理各环节

用户方主导：如业主、设计院等

供应方主导：如测绘仪器、CAD/BIM软件、施工机械厂商思考(二)我们能够做什么

发挥在检测、监测技术方面的优势面向施工/运营期的质量、安全

我们怎么做与业主、用户方紧密合作

全方位的数字化

灵活、方便、低成本探索与实践(一)开发了基于智能手机的质量、安全巡检系统

强大的检测机能：20余种常用检测、测量手段；完全的数字化、网络化；

与人员、流程管理、中控平台的无缝连接；AI平台提供智能化分析；

使用方便、低成本

可以用于一线质量员、安全员、监理等探索与实践(二)开发了一系列低成本、方便快捷的质量、安全监控模块

智能连续压实控制（ICCC）；混凝土振捣监控系统；

基坑（边坡）低成本、全自动监测系统；

高支模安全监测系统；实验室数据监控系统；AI建模及分析模块（云端、边缘端）探索与实践(三)与成都城投合作开发智能检测管理系统

基于Json的检测信息数据格式的制定；

外检数据的上传及流程管理；

实验室数据的上传及流程管理；

数据仓库（含搜索、查询）的建立；

与城投主系统的联结；探索与实践(四)与福建高速合作预应力梁场施工质量智能化保障系统

基于智能手机的现场实时检测手段（尺寸、钢保等）的完善；灌浆、张拉、振捣的实时监控及整合；

专业检测（预应力、灌浆密实度、强度）的紧密配合；

对提高施工质量作用的检证。探索与实践(五)与四川路桥合作开发检测数据防伪系统

针对基桩跨孔超声检测等，采用NFC芯片进行