科创中国
一种基于图像识别技术的堆石模拟分析方法及系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-12-13 23:04:44
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 董娇 | 2023-12-13 23:04:44
堆石粒径分布是影响堆石混凝土密实程度的影响因素。堆石太小难以保证混凝土的填充率，直接影响工程质量，带来安全隐患；而堆石过大增加了筛选堆石的成本，同时使得混凝土的体积百分比升高，造成了原材料浪费，使得工程成本大大增加。在施工过程中为了能够让施工顺利进行，一般要求堆石的最小粒径不小于300mm，使得堆石空隙有足够的横截面积，保证自密实混凝土能够顺利通过堆石空隙。常见的堆石粒径控制方法是使用钢筛筛除粒径小于300mm的堆石。但是对于大规模的工程堆石，筛分法成本太高，工程中普遍采用检测人员人工目测的办法，还没有快速获取大量堆石粒径信息的方法。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于图像识别技术的堆石模拟分析方法，该方法为堆石混凝土工程基础研究和应用基础研究提供数据支撑；另一个目的在于提出一种基于图像识别技术的堆石模拟分析系统。
本发明实施例的基于图像识别技术的堆石模拟分析系统，采用计算机控制相机连续拍摄并存储图像，然后利用颗粒图像测速技术得到边坡模型材料颗粒的细观结构和孔隙连通性等数据，从而实现堆石体和混凝土相互作用的真正可视化研究，可很好的揭示混凝土的填充规律，可为堆石混凝土工程基础研究和应用基础研究提供数据支撑。
本发明提出的基于图像识别技术的堆石模拟分析方法，对仓面堆石图像进行颗粒图像分析，同时还可将图像原始数据导出以便后期进行二次开发利用。显示系统可将图像分析系统得到的堆石体三维重建结果显示出来，为堆石混凝土工程基础研究和应用基础研究提供数据支撑。
清华大学金峰教授团队发明的堆石混凝土筑坝技术，是近20年来中国以至全世界发展最迅猛的大坝设计与施工技术之一，该技术充分利用原材料，环境友好，通过一系列的室内和现场试验研究表明，堆石混凝土具有良好的综合性能，并在简化工艺、取消温控和提升材料抗裂性能等方面有突破性进展，成功解决了温控防裂这个混凝土坝领域百年来的核心难题。在金峰团队的技术支持下，在祖国20余个省、市、自治区推广应用了200余个堆石混凝土工程，建成了超过150与座堆石混凝土大坝。
本项技术研发过程中累计投入200余万元，直接产生经济效益2000余万元。在当前基础上，未来将在智能系统方面加大研发力度，计划后期将继续投入300万元助力堆石混凝土工程技术的提升。
本技术——一种基于图像识别技术的堆石模拟分析方法及系统，通过大量的工程实践，证明了该方法及系统在堆石混凝土工程中应用的可行性。在当前基础上，将持续技术优化和向着智能化方向发展。
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