Controlo de enchentes e resposta à redução de desastres de milhares de milhões de dólares da dívida nacional: esquema de identificação de tubulações de barragens de UAV MYUAV
Esquema de identificação de tubos de barragem UAV
Ambiente político
No quarto trimestre de 2023, serão emitidos 1 trilhão de yuans adicionais de obrigações governamentais, todos os quais serão alocados aos governos locais através de pagamentos de transferência,Foco no apoio à recuperação e à reconstrução pós-desastres, compensando os pontos fracos na prevenção e alívio de desastres, e melhorando a capacidade geral da China de resistir a desastres naturais.Os fundos concentrar-se-ão em oito grandes áreas:: recuperação e reconstrução pós-desastres, projectos-chave de controlo de inundações, projectos para melhorar a capacidade de emergência em caso de catástrofes naturais, outros projectos-chave de controlo de inundações,Construção e renovação de zonas de irrigação e projectos-chave de controlo da erosão do solo, acções para melhorar as capacidades de drenagem urbana e de prevenção da inundação, projectos-chave para a construção de um sistema global de prevenção e controlo de catástrofes naturais,e construção de terras agrícolas de alto padrão no Nordeste da China e nas zonas afetadas pela catástrofe da região de Pequim-Tianjin-HebeiA emissão adicional de dívida nacional não só lançou múltiplos sinais positivos, mas também destacou a tarefa urgente de melhorar a prevenção de desastres na China.Capacidades de atenuação e alívio.
Perigo de tubulação
A tubulação é o fenômeno do nível da água subterrânea que se eleva acima do solo e jorra para fora do solo ou edifícios.As partículas finas no solo são levadas ou expulsas dos poros das partículas grosseiras.Também chamados de água de tambor de areia, fontes de bolhas e assim por diante.Há uma diferença de pressão dentro e fora do dique., se houver uma camada permeável no fundo do dique, ocorrerá uma filtragem.As partículas finas no solo serão transportadas pelo fluxo de filtragem, esta erosão das águas subterrâneas é chamada de subducção.
O desenvolvimento contínuo da corrosão submersa formará buracos nas áreas fracas, e os buracos tornarão o caminho de penetração mais curto, o gradiente hidráulico aumentará,mais vazamento será concentrado nos buracos, o efeito de corrosão submersa é mais forte, os furos continuam a desenvolver-se e, finalmente, se transformam numa tubulação, um grande número de partículas finas são transportadas para os furos pela filtragem,que jorram ao longo do gasoduto, isto é, a formação de tubulações.
As tubulações não só podem causar danos aos edifícios e infra-estruturas circundantes, mas também podem causar desastres geológicos.A monitorização e a identificação das marés são de grande importância para prevenir desastres geológicosA utilização de tubulações é um dos perigos mais comuns na engenharia de diques.A tubulação fará com que o solo no fundo da barragem descarregue para fora continuamente sob a ação da força de filtragemApós um longo período de tempo, o esqueleto do solo da fundação da barragem será danificado, os poros se expandirão e o solo da fundação será esvaziado, causando o colapso da barragem.resultando em explosão da barragem, colapso de barragens e outras situações perigosas.
Composição do sistema
Quando o UAV é usado para a identificação de ondas de tubo, sua carga, sistema de imagem, algoritmo, data processing and transmission capabilities and cloud management platform comprehensive control capabilities are considered to improve the efficiency and accuracy of the UAV in flood prevention and rescue.
Tecnologia de identificação de tubos
Baseado no princípio da radiação infravermelha,A tecnologia de imagem térmica por infravermelho utiliza tecnologia e métodos de medição de radiação por infravermelho para medir a transmissão de ondas de calor dentro do objetoPor fim, as imagens térmicas recolhidas são processadas para determinar se há defeitos no interior do objeto.O diagrama de fluxo da tecnologia de detecção de infravermelho é o seguinte::
1Princípios técnicos
O princípio de detecção actual consiste em determinar o ponto de baixa temperatura como ponto de fuga, mas este critério apresenta uma elevada taxa de erro de julgamento,que é porque a própria barragem é negligenciada na gestão e manutenção, e existem poços, água, umidade e crescimento de vegetação desigual, que são frequentemente pontos de baixa temperatura.pode ser julgado como o ponto de fuga, o princípio da detecção de fugas instáveis da barragem é distinguir a água do reservatório e a água na superfície da barragem.Devido ao pequeno volume de água na superfície da barragem, a sua temperatura é fortemente afectada pela temperatura do ar e está próxima da temperatura do ar. Devido ao grande volume de água do reservatório, a sua temperatura é menos afectada pela temperatura do ar,Então há uma grande diferença entre ele e a temperatura do ar.Por conseguinte, a diferença entre a temperatura da água do reservatório (rio) e a temperatura do ar é utilizada como condição de identificação da fuga,que pode realizar a identificação precisa de fugas instáveis.
2Princípio do algoritmo
Aquisição de dados:O drone coleta dados visíveis e térmicos enquanto voa, bem como fluxo de água e dados ambientais relacionados.
Pré-processamento de imagem: Pré-processamento dos dados de imagem visível e térmica recolhidos, incluindo correção, melhoria e filtragem de imagem, para melhorar a qualidade da imagem.
Extração de características:A extração da imagem pré-processada ajuda a identificar as características do tubo e extrair a distribuição de temperatura e informações de cor.
Algoritmo de reconhecimento:Combinação de dados de imagem térmica e luz visível com algoritmos de aprendizagem profunda para treinar o modelo de reconhecimento de tubos.
Monitorização/alerta precoce em tempo real: durante o voo do UAV, os dados de imagem recolhidos são inseridos no modelo de identificação de ondas de tubulação em tempo real,e o modelo irá determinar se há um tubo surge fenômenoUma vez detectado um aumento, o sistema dará um aviso em tempo real e marcará a informação de localização.
Visão geral do processo de inspecção de identificação de ondas de UAV
(1) Definir a rota de inspecção do UAV, determinar a temperatura e a temperatura da água do reservatório, determinar as condições climáticas e a cobertura vegetal na superfície do corpo da barragem.
(2) O UAV foi utilizado para transportar uma imagem térmica infravermelha para inspecionar de forma abrangente a superfície a jusante do dique de acordo com a rota de inspeção pré-estabelecida,e a imagem térmica da superfície a jusante do terraplanagem foi capturada pela câmara de imagem térmica infravermelha durante a inspecçãoSe a temperatura > temperatura da água de armazenamento, a temperatura mais baixa da imagem térmica é inferior ao limiar, ou a temperatura da água de armazenamento > temperatura do ar,Alarme e registo do local suspeito de fugaContinuar a inspecção até que a superfície toda a jusante da barragem esteja concluída; se a inspecção estiver concluída e não houver alarme,Determina-se que o corpo da barragem não tem vazamento e a inspecção é concluída..
(3) Voar ao redor e aproximar-se do local suspeito de fuga para tirar novamente a imagem térmica.e é calculada a área da área de baixa temperatura (>) ou da área de alta temperatura (<) na imagem térmica.
(4) Após o intervalo de tempo T, restabelecer o limiar de temperatura, voltar a voar ao redor e aproximar-se do ponto de fuga para tirar uma imagem térmica.Calcular a área da região de baixa/alta temperatura na imagem térmica, e comparar as alterações na área da região de baixa/alta temperatura nas etapas (3) e (4) para determinar se há uma fuga instável precoce.o intervalo T não deve ser muito longo, controlada no prazo de 2 horas.
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