FLIR红外热像仪用于监测芬兰路况
芬兰境内的公路网络由78,141千米长的高速公路、柏油路和碎石路组成。在芬兰的冬季,温度可下降到-40°C,而且白昼如此的短以致于某些地区见不到太阳,监控和维护这里的公路极具挑战。因此,芬兰的公路检查员一直在寻找新型无损检测技术,以便让工作变得更轻松、更高效。
这正是芬兰公司Roadscanners所做的工作:他们开发了一款高效的道路诊断系统。最近,Roadscanners开始采用新的高科技测量设备:FLIR红外热像仪。
Roadscanners是一家专门从事道路、街道、桥梁、铁路和机场跑道检测与损坏分析的咨询公司。除了提供自有咨询服务,Roadscanners还销售其道路诊断系统,如Road Doctor。Roadscanners总部位于芬兰罗瓦涅米市,其代理商遍布欧洲和北美。该公司不断开发新的道路诊断方法,其中热成像技术是新添加项之一。
温度和路况
所有来自FLIR公司的红外热像仪记录热辐射。因为一切物体根据其温度发出热辐射,该数据可用于在无需接触物体的情况下确定其确切温度。而温度是路况诊断的一个重要因素,Roadscanners总经理Timo Saarenketo表示。
“道路损坏的其中一个主要原因是渗水,”Saarenketo解释道。“如果水分通过表面层并进入底层结构,便会削弱结构完整性。如果这一过程未被检测到,则道路会受损。在寒冷条件下,水尤其具有破坏性。因为水凝结道路,结晶并形成底冰,并且在这期间体积膨胀。不言自明,这会严重破坏道路结构。”
将理论转化为实践
Saarenketo是Roadscanners的联合创始人和总经理。他曾撰写大量关于道路材料的变形特性及道路材料测试方法的科学论文和文章。为了撰写其中一篇文章,他首次研究了利用热成像技术进行道路检测的可能性。“在那篇文章中证明了红外热像仪理论上对道路检测十分有用之后,我打算将理论付诸实践。”
“借助FLIR红外热像仪,您可以检测到肉眼不可见的道路表面渗水,”Saarenketo解释道。“如果水进入道路结构,它会改变道路升温和冷却的方式。因此在晚上和凌晨,含水路块会显示在热图像中。该信息可用于预测何时此路段需要维修。此理念亦适用于桥梁,良好的隔水对泥混凝土桥面的寿命至关重要。”
集成的重要性
据Saarenketo称,将热成像数据与来自其它传感器的数据相结合至关重要。“只有把这些数据全部整合在一起,才能获得路况的准确视图。”
红外热像仪安装在Roadscanners诊断车辆的顶部。目前正使用FLIR A315红外热像仪,但是正考虑更换成FLIR A615红外热像仪。
为了覆盖整条道路,采用了具有90°视场角(FoV)的广角镜头。由可见光相机、探地雷达(GPR)和红外热像仪收集的数据整合在一起并标上GPS位置信息,以便精确绘制需要维修的问题区域。
GigE连接性
Roadscanners选择FLIR红外热像仪的其中一个原因是其优秀的连接性。“FLIR热像仪拥有GigE Vision连接性,这是一个巨大的优势。GigE Vision是使用千兆以太网通信协议开发的全新热像仪接口标准。利用GigE Vision,来自不同供应商的硬件和软件能通过GigE连接无缝协作,实现可靠的高速数据采集和集成。”
可更换镜头
另一个原因是镜头。“FLIR是提供90°视场角可更换镜头的红外热像仪供应商之一。因为我们希望能够覆盖道路完整宽度,这对于我们而言也是一个重要因素。”
FLIR:一个优秀的长期合作伙伴
来自FLIR的支持使集成过程更加容易,这也很重要,Saarenketo如是说。“在将红外热像仪集成到我们自己系统的过程中,FLIR为我们提供了非常有力的支持。我们获得了需要的所有信息。”
据Saarenketo称,这是Roadscanners选择FLIR红外热像仪的其中一个原因。“当然,热像仪的质量和价格也在一定程度上影响着我们对热像仪的选择,但是对于我们来讲,集成到道路诊断系统中至关重要,因此我们慎重地选择了一个我们认为会在集成过程中充分给予我们支持的合作伙伴。结果证明,我们做出了明智决定:根据我们的经验,FLIR是一个十分优秀的长期合作伙伴。”