基于高压水射流和机械臂的公路隧道摄像头清洗试验

作     者：王超 杨雨升 张军 边艳妮 叶敏 刘晓娜 WANG Chao;YANG Yusheng;ZHANG Jun;BIAN Yanni;YE Min;LIU Xiaona

作者机构：长安大学公路养护装备国家工程实验室西安710064 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 陕西高速电子工程有限公司西安710054 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2023年第60卷第2期

页      面：238-246页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：陕西省交通运输科技计划项目(20-30X) 广西省交通运输行业重点科技项目(No.19-09) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JM-249) 

主　　题：隧道养护 监控摄像头 高压水射流清洗技术 清洗工艺参数 清洗装备 

摘      要：为了解决公路隧道摄像头清洗高空作业存在效率低和安全隐患的问题,提出采用高压水射流方法清洗镜面,并设计了六自由度清洗装备。以隧道摄像头表面的污染物为对象,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析了污染物成分;为获得较优的清洗工艺参数组合,在陕西省玉华宫周围隧道采集了70个摄像头样本,采用单因素变量法开展了清洗参数优化试验,利用“灰度化+锐化+二值化的方法对图像进行了处理,研究了清洗压力(0.5~2.0 MPa)、清洗距离(0.3~1.5 m)和清洗时间(0.2~2.0 s)对清洁率的影响。试验结果表明,隧道摄像头壳体表面污染物的主要成分为碳黑和多环芳烃,而镜面表面污染物主要为颗粒状扬尘;较优的清洗工艺参数组合为清洗压力0.5 MPa、清洗距离1 m、清洗时间0.4 s(以0.2 s为间隔冲洗2次),在此参数组合下清洁率在99%以上。