芬蘭道路由78,141公里的公路、鋪面路和碎石路組成。在芬蘭,道路監測與維修極具挑戰性,因為芬蘭的冬天溫度可降至-40 °C,而且晝短夜長,在一些區域太陽根本無法照亮視野。因此,芬蘭的路況檢測者無時無刻不在研究新的非破壞性的測試技術,以提升工作的便利性與高效率,這點不足為怪。
這也是芬蘭公司Roadscanners的不懈追求:他們開發了一種高效的道路診斷系統。最近,Roadscanners新增了一臺新的高科技測量設備:FLIR Systems的紅外熱像儀。
Roadscanners是一家專注于道路、街道、鐵路、機場跑道調查與破壞分析的咨詢公司。除提供其咨詢服務外,Roadscanners還銷售其道路診斷系統,如Road Doctor。Roadscanners的主辦事處設在羅凡涅米市,但Roadscanners通過其合作伙伴在歐洲與南美均有代理。該公司不斷為道路診斷開辟新思路,最近新添了熱成像技術。
溫度與路況
FLIR Systems的各類紅外熱像儀均能記錄熱輻射。由于所有的物體均發射熱輻射,熱輻射是物體溫度的函數,該數 據可用來以一種非接觸的方式決定物體的確切溫度。據Roadscanners總經理Timo Saarenketo表示,在道路診斷中,溫度是至關重要的一個因素。
Saarenketo解釋道:“道路遭到破壞的一個原因是濕度侵入。如果濕度經過表層進入內部結構,就會減弱結構的完整性。如果該過程未被檢測到,道路就會遭到破壞。在寒冷的環境下,水尤其具有破壞性。隨著水結冰,水會逐漸結晶并形成冰晶,在該過程中體積增大。毋庸多做解釋,該過程會給道路結構造成重大破壞。”
將理論轉化為實踐
Saarenketo是Roadscanners的聯合創始人兼總經理。他曾就道路材料的分解特征與測試方法發表過數不勝數的科學論文和文章。曾經為寫一篇文章,他首次研究了熱成像在道路檢測中的應用可能性。“那篇文章在理論上證明了紅外熱像儀在道路檢測中大有用處,之后,我開始了理論付諸實踐之旅。”
Saarenketo解釋道:“使用FLIR紅外熱像儀可偵測道路表面肉眼無法看到的滲水情況。如果水滲入道路結構,就會改變道路加熱或冷卻的方式。因此,在塵土飛揚的早晨和下午時段,滲水路段將顯示在熱圖像上。這種信息科用來預測需要修路的時間。同樣道理適用于橋梁,良好的防水性能對混凝土橋面的壽命至關重要。”
數據整合的重要性
據Saarenketo表示,熱成像數據與其他傳感器采集而來的數據互相整合,尤為關鍵。“只有把這些數據整合到一起,才能對路況有精確的把握。”
紅外熱像儀安裝于Roadscanners診斷車輛的頂部。目前在使用FLIR A315紅外熱像儀,但正考慮換用FLIR A615紅外熱像儀。
為覆蓋整個路面,我們使用90°廣角鏡頭??梢姽鈹z像機、地面穿透雷達(GPR)與紅外熱像儀所采集的數據三者聯合,并搭載GPS定位,確保精確繪制出故障點地圖,以便將來維修。
GigE連通性
Roadscanners選用FLIR Systems紅外熱像儀的一個原因是其具有連通性。“這些熱像儀具有GigE Vision連通性,使其錦上添花。GigE Vision是一個使用Gigabit以太網通訊協議開發的新熱像儀接口標準。使用GigE Vision,不同廠家的硬件與軟件都可通過GigE連接實現無縫聯通操作,從而實現可靠的高速數據采集與集成。”
可選配鏡頭
Roadscanners選用FLIR Systems紅外熱像儀的另一原因是其光學組件。“FLIR是提供帶90°視場角的可選配鏡頭的唯一一家熱像儀供應商。由于我們想覆蓋整個路面寬度,可選配鏡頭對我們而言也是一個至關重要的因素。” FLIR:優秀的長期合作伙伴
據Saarenketo表示,FLIR所提供的支持令系統集成過程更加簡便,這一點也尤為關鍵。“在把紅外熱像儀集成到我們系統方面,FLIR所提供的支持也可圈可點。FLIR為我們提供了必需的所有信息。”
據Saarenketo表示,這是Roadscanners選用FLIR紅外熱像儀的一個原因。“當然,FLIR紅外熱像儀的質量與價格在我們的抉擇中也發揮了重要作用,但對我們而言,與我們道路診斷系統的集成尤為重要,因此,我們慎重選擇了一個能夠在集成過程中為我們提供支持的合作伙伴。結果證明,我們的選擇是正確的:根據我們的經驗,FLIR是一個優秀的長期合作伙伴。”