一种基于HDPE材料的水池混凝土裂缝检测系统及方法与流程

本发明涉及裂缝检测，具体而言，涉及一种基于hdpe材料的水池混凝土裂缝检测系统及方法。

背景技术：

1、随着现代工业的不断发展，相比较下钢筋混凝土结构有着造价低廉、强度高、可模性能好的材料优势以及物理力学性能的优势，钢筋混凝土工业水池愈来愈多。由于混凝土材料不是匀质的各向同性的，其材料内部本身的缺陷也是随机的，在水池钢筋混凝土结构中普遍存在着工程裂缝的问题。水池混凝土结构产生的裂缝不仅会影响建筑本身的美观性，还会导致结构性能的下降，如承载力，耐久性和防水性。为改变水池防开裂的缝缝补补方法，常采用多点锚固的高密度聚乙烯衬板安装在混凝土的表层，在混凝土等表面形成一个稳固的塑料保护层，让混凝土建筑表层具有塑料的性能，提高混凝土防腐、防渗、抗裂的能力。

2、然而，随着使用时间的增加其表面仍会出现细微裂缝，对于细小裂缝的检测技术中如光纤传感技术，其造价昂贵，持续检测成本较高，不利于长期使用，传统的柔性导电涂料的混凝土裂缝检测受操作人员经验影响较大，且存在易剥离受环境影响明显的问题，在进行裂缝持续检测时仍需专业人员辅助。

3、因此，有必要设计一种基于hdpe材料的水池混凝土裂缝检测系统及方法用以解决当前运用柔性导电涂料测量细小裂缝技术中的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种基于hdpe材料的水池混凝土裂缝检测系统及方法，旨在解决当前运用柔性导电涂料测量细小裂缝中存在的需专业人员辅助且易剥离受环境影响较大的问题。

2、一个方面，本发明提出了一种基于hdpe材料的水池混凝土裂缝检测方法，包括：

3、采集待检测区域的图像数据，根据所述图像数据获取所述待检测区域内水池混凝土墙壁表面的粗糙度，根据所述粗糙度判断是否可布设柔性导电涂料传感器；

4、在确定可布设所述柔性导电涂料传感器后，以初始预紧力n0将所述柔性导电涂料传感器布设在水池混凝土墙壁的表面，对所述待检测区域进行持续监测，在监测过程中采集所述柔性导电涂料传感器的实时电阻值r0并预先设定电阻值阈值rmax，根据所述实时电阻值r0与所述电阻值阈值rmax的大小关系判断所述水池混凝土墙壁是否存在应力变化；

5、当r0＞rmax时，采集所述柔性导电涂料传感器与水池混凝土墙壁间的压力数据，根据所述压力数据判断所述柔性导电涂料传感器是否存在脱落；

6、当判定所述柔性导电涂料传感器不存在脱落情况时，采集所述柔性导电涂料传感器周围的温度数据，根据所述温度数据判断是否开启散热风扇并确定所述散热风扇的初始转速；

7、当确定是否开启所述散热风扇并确定所述初始转速后，采集所述柔性导电涂料传感器周围的湿度数据，根据所述湿度数据判定是否对所述初始转速进行调整；

8、当确定是否对所述初始转速进行调整后，采集所述柔性导电涂料传感器的第一电阻值r1，根据所述第一电阻值r1与所述电阻值阈值rmax判断水池混凝土墙壁是否产生裂缝；

9、当r1＜rmax＜r0时，判定水池混凝土墙壁未产生裂缝；

10、当rmax＜r1＜r0时，判定水池混凝土墙壁产生裂缝并进行预警。

11、进一步的，采集待检测区域的图像数据，根据所述图像数据获取所述待检测区域内水池混凝土墙壁表面的粗糙度，根据所述粗糙度判断是否可布设柔性导电涂料传感器，包括：

12、预先设定粗糙度最低阈值kmin和粗糙度最高阈值kmax，根据所述待检测区域内水池混凝土墙壁表面的粗糙度k0与所述粗糙度阈值kmin、粗糙度最高阈值kmax的大小关系判断是否可布设所述柔性导电涂料传感器；

13、当k0＜kmin或k0＞kmax时，判定不可布设所述柔性导电涂料传感器；

14、当kmin≤k0≤kmax时，判定可布设所述柔性导电涂料传感器。

15、进一步的，在确定可布设所述柔性导电涂料传感器后，根据所述实时电阻值r0与所述电阻值阈值rmax的大小关系判断所述水池混凝土墙壁是否存在应力变化，包括：

16、当r0＞rmax时，判定所述水池混凝土墙壁存在应力变化；

17、当r0＝rmax时，判定所述水池混凝土墙壁不存在应力变化。

18、进一步的，当r0＞rmax时，采集所述柔性导电涂料传感器与水池混凝土墙壁间的压力数据，根据所述压力数据判断所述柔性导电涂料传感器是否存在脱落，包括：

19、预先设定压力数据阈值ymax；根据压力数据y0与所述压力数据阈值ymax的大小关系判断所述柔性导电涂料传感器是否存在脱落；

20、当y0＜ymax时，判定所述柔性导电涂料传感器存在脱落，并根据所述压力数据y0对所述初始预紧力n0进行调节；

21、当y0≥ymax时，判定所述柔性导电涂料传感器不存在脱落。

22、进一步的，当y0＜ymax时，判定所述柔性导电涂料传感器存在脱落，根据所述压力数据y0对所述初始预紧力n0进行调节，包括：

23、预先设定第一预设压力数据y1和第二预设压力数据y2，且y1＜y2＜ymax；预先设定第一预设调整系数a1、第二预设调整系数a2和第三预设调整系数a3，且a1＜a2＜a3；根据所述压力数据y0与各预设压力数据的大小关系选取调整系数对所述初始预紧力n0进行调节，并以调整后的预紧力对所述柔性导电涂料传感器固定；

24、当y0≤y1时，选取所述第三预设调整系数a3对所述初始预紧力n0进行调节，获取调整后的预紧力n0*a3；

25、当y1＜y0≤y2时，选取所述第二预设调整系数a2对所述初始预紧力n0进行调节，获取调整后的预紧力n0*a2；

26、当y2＜y0＜ymax时，选取所述第一预设调整系数a1对所述初始预紧力n0进行调节，获取调整后的预紧力n0*a1。

27、进一步的，当判定所述柔性导电涂料传感器不存在脱落情况时，采集所述柔性导电涂料传感器周围的温度数据，根据所述温度数据判断是否开启散热风扇并确定所述散热风扇的初始转速，包括：

28、预先设定温度阈值wmax，根据温度数据w0与所述温度阈值wmax的大小关系判断是否开启所述散热风扇；

29、当w0＞wmax时，判定开启所述散热风扇并根据所述温度数据w0与所述温度阈值wmax的温度差值△w＝w0-wmax确定所述散热风扇的初始转速；

30、当w0≤wmax时，判定不开启所述散热风扇。

31、进一步的，所述判定开启所述散热风扇并根据所述温度数据w0与所述温度阈值wmax的温度差值△w＝w0-wmax确定所述散热风扇的初始转速，包括：

32、预先设定第一预设温度差值△w1、第二预设温度差值△w2和第三预设温度差值△w3，且△w1＜△w2＜△w3；预先设定第一预设转速z1、第二预设转速z2和第三预设转速z3，且z1＜z2＜z3；根据所述温度差值△w与各预设温度差值的大小关系确定所述散热风扇的初始转速；

33、当△w1≤△w＜△w2时，确定所述散热风扇的初始转速为z1；

34、当△w2≤△w＜△w3时，确定所述散热风扇的初始转速为z2；

35、当△w3≤△w时，确定所述散热风扇的初始转速为z3。

36、进一步的，当确定是否开启所述散热风扇并确定初始转速为zi后，i=1，2，3，采集所述柔性导电涂料传感器周围的湿度数据，根据所述湿度数据判定是否对所述初始转速进行调整，包括：

37、预先设定湿度阈值smax，根据湿度数据s0与所述湿度阈值smax的大小关系判断是否对初始转速zi进行调整；

38、当s0＞smax时，判定对所述初始转速zi进行调整；

39、当s0＜smax时，判定不对所述初始转速zi进行调整。

40、进一步的，当s0＞smax时，判定对所述初始转速zi进行调整，包括：

41、预先设定第一预设湿度s1、第二预设湿度s2，且smax＜s1＜s2；预先设定第一预设转速调整系数b1、第二预设转速调整系数b2和第三预设转速调整系数b3，且b1＜b2＜b3；根据所述湿度数据s0与各预设湿度的大小关系选取转速调整系数对所述初始转速zi进行调整，并控制所述散热风扇以调整后的转速运行；

42、当smax＜s0＜s1时，选取所述第一预设转速调整系数b1对所述初始转速zi进行调整，获取调整后的转速zi*b1；

43、当s1≤s0＜s2时，选取所述第二预设转速调整系数b2对所述初始转速zi进行调整，获取调整后的转速zi*b2；

44、当s2≤s0时，选取所述第三预设转速调整系数b3对所述初始转速zi进行调整，获取调整后的转速zi*b3。

45、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过图像分析在传感器安装前对待检测区域进行全面评估，有助于减少传感器异常检测的可能性，同时简化了操作人员的操作，提高了系统的智能化水平。随后，通过电阻值的实时监测以及数据的动态比对分析，系统能够在发生任何数据变化时立即作出响应，这不仅有助于检测传感器脱落的情况，还有效防止了环境因素对测量结果的不利影响，从而显著提高了测量的精确性和可靠性。通过压力数据的比对来防止传感器脱落，并利用温度和湿度数据的比对与调节来减少环境因素对测量值的干扰，有助于确保测量结果的稳定性和一致性。根据比对电阻值与阈值，能够检测到混凝土墙壁上的裂缝，并能够及时发出预警信号，有效防止了裂缝扩大带来的潜在损失，为及时采取必要的修复和维护措施提供了可靠依据。

46、另一方面，本发明还提出了一种基于hdpe材料的水池混凝土裂缝检测系统，包括：

47、采集单元，被配置为采集待检测区域的图像数据，根据所述图像数据获取所述待检测区域内水池混凝土墙壁表面的粗糙度，根据所述粗糙度判断是否可布设柔性导电涂料传感器；

48、监测单元，被配置为在确定可布设所述柔性导电涂料传感器后，以初始预紧力n0将所述柔性导电涂料传感器布设在水池混凝土墙壁的表面，对所述待检测区域进行持续监测，在监测过程中采集所述柔性导电涂料传感器的实时电阻值r0并预先设定电阻值阈值rmax，根据所述实时电阻值r0与所述电阻值阈值rmax的大小关系判断所述水池混凝土墙壁是否存在应力变化；

49、判断单元，被配置为当r0＞rmax时，采集所述柔性导电涂料传感器与水池混凝土墙壁间的压力数据，根据所述压力数据判断所述柔性导电涂料传感器是否存在脱落；

50、所述判断单元还被配置为当判定所述柔性导电涂料传感器不存在脱落情况时，采集所述柔性导电涂料传感器周围的温度数据，根据所述温度数据判断是否开启散热风扇并确定所述散热风扇的初始转速；

51、所述判断单元还被配置为当确定是否开启所述散热风扇并确定所述初始转速后，采集所述柔性导电涂料传感器周围的湿度数据，根据所述湿度数据判定是否对所述初始转速进行调整；

52、预警单元，被配置为当确定是否对所述初始转速进行调整后，采集所述柔性导电涂料传感器的第一电阻值r1，根据所述第一电阻值r1与所述电阻值阈值rmax判断水池混凝土墙壁是否产生裂缝；

53、当r1＜rmax＜r0时，判定水池混凝土墙壁未产生裂缝；

54、当rmax＜r1＜r0时，判定水池混凝土墙壁产生裂缝并进行预警。

55、可以理解的是，上述基于hdpe材料的水池混凝土裂缝检测方法及系统具备相同的有益效果，在此不再赘述。