检测隧道裂缝，靠的就是TA

　　“地铁隧道裂缝病害存在潜在危险，会造成隧道基础设施进一步破坏。如果不及时预警和维护，一旦发生事故，将会给生命财产带来巨大损失。”北京交通大学机电学院副教授王耀东在接受科技日报记者采访时表示，借助视觉技术、激光雷达技术、先进传感技术等多种智能检测技术，完成隧道多维检测以及病害分析，可保障轨道交通安全顺畅。

　　在日前举行的“2021年北京地区广受关注学术成果报告会(轨道交通领域)”上，王耀东表示，人类社会从机械化时代到电气化时代，再到信息化时代，未来步入智能化时代。20几年来，正是得益于技术的不断进步，轨道交通智能检测领域获得了快速发展。

　　检测技术逐步迈向智能化

　　及时发现隧道的病害及表面状态，隧道检测是重要手段。王耀东介绍，典型的隧道病害包括隧道裂缝、渗漏水、沉降、衬砌剥落、错台等。其中，隧道裂缝成因复杂，包括岩层性质、岩土压力、混凝土收缩、结构移位变形、侵蚀破坏、施工遗留等问题。

　　“北方的地质条件还相对好一些，尤其是南方过江过河隧道，如果有裂缝，会产生渗漏水，影响地铁运行安全。”王耀东强调，南方沿海城市，或者是地下水比较充裕的城市，更需要智能检测技术进行隧道巡检，维护运行安全。

　　在夜深人静的时候，一群隧道“医生”开始上岗，给隧道做“体检”，查看是否有病害、缺陷等。王耀东回忆，以前隧道检测方法主要是人工巡检，肉眼观察，手写记录。

　　他说，现在还有一些方法，如超声波检测法，雷达探测法、声发射检测法，光线传感检测法等，检测精度高一些，但速度低且效率慢，难以满足现代轨道交通快速发展的需求。随着技术的发展，机器视觉检测技术发展起来，它的特点是效率高、非接触、移动式，特别是信息处理自动化、智能化，性价比高，且易操作。

　　呼唤国产巡检机器人

　　王耀东团队承担的一项“十三五科技部重点研发计划”课题，目标是研制一台隧道巡检机器人。“我们已完成实物样机的研制及测试，2018年6月进行第一次现场测试，2019—2020年完成多次测试，仍存在一些系统问题。基于第一代的巡检机器人基础上，再对各个系统进行精细化优化和改善，今年准备推出第二代巡检机器人，未来再继续测试和应用。”

　　“手推式检测系统针对隧道区间可进行灵活检测，运行速度慢，采集图像精度高。可一边走一边检测，对于重点部位、重点区间有哪些病害，采集下来以后进行智能的分析。”王耀东说，中速巡检机器人更加智能化，人可以坐上去开它，也可以遥控它进行巡检，它的速度定义在0-30公里以内。

　　“国外特别是欧洲技术，有手推式巡检车，但是对于国内报价还是比较高。我们也想打破国外的技术垄断，研制出性价比高的、适用于我国地铁隧道场景的巡检系统。”因此，他所在的团队也在做多种类移动式隧道检测平台的研制，从低速便携手推式检测平台、中速紧凑自主行走式检测平台，到高速车载式综合检测平台，路轨两栖式综合平台……在不断研发中，技术水平进一步提升。

　　王耀东表示，对于隧道检测技术的发展水平，目前国内和国际基本处于一个起跑线，欧洲、日本研发起步稍早一些，中国通过近十年的追赶已进入并跑阶段，但在前端高精尖传感器的设备研发方面还需加足马力。“基础科技工作者，有责任要把最高精尖的材料、传感器做出来，推向于整个工业应用。”他说。