本發明屬于鋼結構(gou)除銹(xiu)防(fang)腐,具體而(er)言,涉及(ji)一種鋼結構(gou)表(biao)面除銹(xiu)防(fang)腐施(shi)工方法(fa)。
背景技術:
1、鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)作為現代建(jian)筑和工程領域廣泛應用的材料,其抗腐蝕性能(neng)對構(gou)筑物的安(an)全和使(shi)(shi)用壽命至關重要。然而,鋼(gang)(gang)材在長(chang)期使(shi)(shi)用過程中(zhong)容易出現表(biao)面(mian)(mian)銹蝕的問題,這不僅(jin)影響(xiang)其美觀,也會嚴重損害鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)的力學性能(neng)。因此,如何有效地對鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)表(biao)面(mian)(mian)進行除(chu)銹和防腐處理(li),一直(zhi)是業(ye)界(jie)關注的重點。
2、現有的(de)鋼(gang)(gang)結構(gou)除(chu)銹(xiu)防腐方(fang)法主要(yao)包括噴砂(sha)除(chu)銹(xiu)、打(da)磨除(chu)銹(xiu)和化(hua)學除(chu)銹(xiu)等。噴砂(sha)除(chu)銹(xiu)利用高速(su)噴射的(de)砂(sha)粒沖擊鋼(gang)(gang)材表(biao)面(mian),去除(chu)銹(xiu)蝕(shi)層;打(da)磨除(chu)銹(xiu)通過人工(gong)或機械方(fang)式,運(yun)用電動砂(sha)磨機等工(gong)具對(dui)鋼(gang)(gang)表(biao)面(mian)進行打(da)磨;化(hua)學除(chu)銹(xiu)則采用酸洗(xi)(xi)、堿洗(xi)(xi)等化(hua)學溶劑,溶解和剝離鋼(gang)(gang)表(biao)面(mian)的(de)銹(xiu)蝕(shi)層。這些(xie)(xie)方(fang)法雖然能夠有效去除(chu)鋼(gang)(gang)材表(biao)面(mian)的(de)銹(xiu)蝕(shi),但在(zai)實(shi)際應用中仍存在(zai)一些(xie)(xie)問題:
3、?1.除(chu)銹(xiu)(xiu)(xiu)效(xiao)果(guo)無(wu)法精細控制(zhi)。不(bu)同方法去除(chu)的銹(xiu)(xiu)(xiu)蝕程度存(cun)在差異,很難(nan)根據鋼材(cai)表面(mian)的具體銹(xiu)(xiu)(xiu)蝕情況(kuang)動(dong)態調(diao)整最佳的除(chu)銹(xiu)(xiu)(xiu)措(cuo)施。
4、2.除(chu)(chu)銹過程缺乏智能化(hua)(hua)管(guan)控(kong)。除(chu)(chu)銹的具體操作參數(如噴砂壓力、打磨強度(du)、化(hua)(hua)學配比等(deng))通常(chang)依靠人工(gong)經驗進(jin)行經驗性(xing)設(she)置,難以優化(hua)(hua)作業(ye)效率。
5、3.缺乏(fa)針對性的防腐涂(tu)裝設計。除銹后的鋼表(biao)面狀(zhuang)況不盡相同,如何選擇最(zui)適合的防腐涂(tu)料(liao)及其施(shi)工工藝(yi),以確保最(zui)佳的防腐效(xiao)果,也是一(yi)大難題(ti)。
6、也就是說,現有技術存在難以對(dui)鋼結構不(bu)同部(bu)位進行針(zhen)對(dui)性除銹(xiu)防(fang)腐的技術問題。
技術實現思路
1、有鑒于此(ci),本發明提供一(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)結構(gou)(gou)表面除銹防(fang)腐(fu)施工方法,能夠解決現有技(ji)術存在的(de)(de)難以對鋼(gang)(gang)結構(gou)(gou)不同部位(wei)進行針(zhen)對性除銹防(fang)腐(fu)的(de)(de)技(ji)術問題。
2、本發明是(shi)這(zhe)樣(yang)實(shi)現的:
3、本發明提供一種鋼結構表面除銹防腐(fu)施工方法,其中,包括以下步驟(zou):
4、?s10、利用拍(pai)照無人(ren)機獲取待(dai)除銹防腐施工(gong)的鋼結構的多(duo)個角度的表面(mian)(mian)圖像,記為第一表面(mian)(mian)圖像;
5、?s20、利(li)用無人機搭載的噴(pen)霧裝置,對所述鋼(gang)結構表面(mian)進行噴(pen)霧,并獲得噴(pen)霧處(chu)理后的所述鋼(gang)結構的多個角度的表面(mian)圖像(xiang),記(ji)為第(di)二表面(mian)圖像(xiang);
6、?s30、對所述第(di)一(yi)表面圖(tu)像、第(di)二(er)表面圖(tu)像進(jin)行預(yu)(yu)處理,得(de)到第(di)一(yi)預(yu)(yu)處理圖(tu)像和第(di)二(er)預(yu)(yu)處理圖(tu)像,并將不同角(jiao)度(du)的第(di)一(yi)預(yu)(yu)處理圖(tu)像和第(di)二(er)預(yu)(yu)處理圖(tu)像進(jin)行對齊;
7、?s40、將(jiang)對齊后的(de)第一預處(chu)(chu)理(li)圖(tu)(tu)(tu)(tu)像(xiang)、第二預處(chu)(chu)理(li)圖(tu)(tu)(tu)(tu)像(xiang)采用(yong)相同的(de)標準進行網格(ge)劃(hua)分,并計算每(mei)個網格(ge)的(de)分割(ge)(ge)圖(tu)(tu)(tu)(tu)像(xiang)特征,包括第一預處(chu)(chu)理(li)圖(tu)(tu)(tu)(tu)像(xiang)的(de)網格(ge)分割(ge)(ge)圖(tu)(tu)(tu)(tu)像(xiang)特征和第二預處(chu)(chu)理(li)圖(tu)(tu)(tu)(tu)像(xiang)的(de)網格(ge)分割(ge)(ge)圖(tu)(tu)(tu)(tu)像(xiang)特征,分別記(ji)為第一分割(ge)(ge)特征和第二分割(ge)(ge)特征;
8、?s50、利用(yong)預先訓練好的(de)除銹(xiu)措(cuo)施(shi)確定(ding)模型(xing),對每個(ge)網格的(de)分割圖像特征進行計算,得到(dao)每個(ge)網格的(de)除銹(xiu)措(cuo)施(shi)數組,具體是整個(ge)除銹(xiu)過程(cheng)的(de)每個(ge)步驟的(de)參數向量(liang),
9、?s60、根據每(mei)個網格(ge)的除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)銹(xiu)(xiu)措(cuo)施向(xiang)量進(jin)行人工(gong)或(huo)采用除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)銹(xiu)(xiu)設備進(jin)行除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)銹(xiu)(xiu)操作(zuo),采用除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)銹(xiu)(xiu)后的圖(tu)像與預(yu)設的無銹(xiu)(xiu)蝕(shi)標(biao)準圖(tu)像計算(suan)差(cha)異度(du)的方(fang)法判斷(duan)是否完成除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)銹(xiu)(xiu)操作(zuo),即若差(cha)異度(du)大于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)預(yu)設的差(cha)異度(du)閾值,則繼(ji)續(xu)進(jin)行除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)銹(xiu)(xiu)操作(zuo),若差(cha)異度(du)小于(yu)預(yu)設的差(cha)異度(du)閾值,則完成除(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)銹(xiu)(xiu)操作(zuo);
10、?s70、完(wan)成除銹操作后,對所(suo)述(shu)(shu)鋼結構(gou)噴(pen)涂(tu)防腐涂(tu)料,具體(ti)根據預設的噴(pen)涂(tu)要求(qiu)依次涂(tu)刷底漆(qi)、中(zhong)間漆(qi)和(he)面漆(qi);所(suo)述(shu)(shu)噴(pen)涂(tu)要求(qiu)為每層漆(qi)層厚度和(he)固化時(shi)間;
11、?s80、對涂刷(shua)后(hou)的鋼(gang)結構表面進行檢(jian)查,測量涂層厚度(du),確保防腐效(xiao)果符合要(yao)求(qiu)。
12、其中(zhong),所述每層漆層厚度(du)和固化時間的確定方法,具體(ti)是:
13、?s71、建立(li)多目(mu)標(biao)(biao)博(bo)弈(yi)模(mo)型(xing),包括關系模(mo)型(xing)和(he)(he)修(xiu)正(zheng)模(mo)型(xing),所述(shu)關系模(mo)型(xing)用(yong)于描述(shu)每層漆(qi)(qi)的(de)(de)噴涂參數(shu)與漆(qi)(qi)層厚(hou)度(du)和(he)(he)固化時間(jian)之間(jian)的(de)(de)關系,所述(shu)修(xiu)正(zheng)模(mo)型(xing)用(yong)于描述(shu)環境(jing)條件對固化時間(jian)的(de)(de)影響(xiang),所述(shu)多目(mu)標(biao)(biao)博(bo)弈(yi)模(mo)型(xing)的(de)(de)決策變(bian)量(liang)為(wei)底漆(qi)(qi)、中間(jian)漆(qi)(qi)和(he)(he)面漆(qi)(qi)的(de)(de)厚(hou)度(du)和(he)(he)固化時間(jian)作為(wei)決策變(bian)量(liang),所述(shu)多目(mu)標(biao)(biao)博(bo)弈(yi)模(mo)型(xing)的(de)(de)目(mu)標(biao)(biao)函數(shu)為(wei)防腐效果(guo)和(he)(he)施工時間(jian);
14、?s72、利(li)用歷史數據對所述關系(xi)模型和進行(xing)擬合;
15、?s73、構建所(suo)述多目(mu)標博(bo)弈模型的(de)約束條件,包括各(ge)層漆(qi)的(de)最(zui)小和最(zui)大(da)厚度要求、總厚度限制、各(ge)層間(jian)的(de)厚度比例關(guan)系、最(zui)短(duan)和最(zui)長固(gu)化時間(jian);
16、?s74、采用(yong)多目(mu)標優化算法求解(jie)多目(mu)標博弈模型(xing),得到帕累托最優解(jie)集(ji),作為待選噴涂要求;
17、?s75、采用(yong)小(xiao)(xiao)試驗(yan)證的(de)方法,對待選(xuan)噴涂(tu)要(yao)求(qiu)進行測試,選(xuan)擇最優的(de)小(xiao)(xiao)試結果對應的(de)噴涂(tu)要(yao)求(qiu)作(zuo)為最終噴涂(tu)要(yao)求(qiu)。
18、進一步(bu)(bu)的,所述步(bu)(bu)驟s75,具體包括(kuo):
19、?s751、在鋼(gang)結構的非關鍵部位選取若干個小面(mian)積的測試區(qu)域;
20、?s752、根(gen)據帕累托(tuo)最優解(jie)集中(zhong)的不(bu)同(tong)方案,在各個測試(shi)(shi)區域進行噴涂(tu)試(shi)(shi)驗(yan);
21、?s753、記(ji)錄每個測試區域的實際噴涂參數、環境條件、漆層厚度和固化時間;
22、?s754、對測試(shi)區(qu)域進行防腐性(xing)能評估,包括(kuo)附著力(li)測試(shi)、耐鹽霧測試(shi);
23、?s755、綜合(he)考慮防腐效果、施工效率和成本因(yin)素,從(cong)測(ce)試(shi)結果中選擇最(zui)優噴涂要求(qiu)。
24、具體(ti)而(er)言,所述步驟s10包括:?利用拍(pai)照無人機(ji)獲取(qu)待除銹防腐(fu)施工的(de)鋼結構的(de)多(duo)個角(jiao)度的(de)表面(mian)圖像,記(ji)為第一表面(mian)圖像。
25、具體而言,所(suo)述(shu)步驟s20包括(kuo):利(li)用無人機搭載(zai)的(de)噴(pen)霧(wu)(wu)裝置,對(dui)所(suo)述(shu)鋼結構表(biao)面進行均(jun)勻噴(pen)霧(wu)(wu);獲得噴(pen)霧(wu)(wu)處理后的(de)所(suo)述(shu)鋼結構的(de)多個角(jiao)度的(de)表(biao)面圖(tu)像(xiang),記為第二表(biao)面圖(tu)像(xiang)。
26、具體而(er)言,所述步驟s30包(bao)括(kuo):對所述第(di)一(yi)表(biao)面圖(tu)(tu)(tu)像和第(di)二表(biao)面圖(tu)(tu)(tu)像進(jin)行預(yu)(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li),包(bao)括(kuo)圖(tu)(tu)(tu)像去噪、亮度(du)/對比度(du)調(diao)整、幾何(he)變換等,得(de)到第(di)一(yi)預(yu)(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)圖(tu)(tu)(tu)像和第(di)二預(yu)(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)圖(tu)(tu)(tu)像;將不同角度(du)的第(di)一(yi)預(yu)(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)圖(tu)(tu)(tu)像和第(di)二預(yu)(yu)(yu)處(chu)(chu)理(li)(li)圖(tu)(tu)(tu)像進(jin)行配準對齊,確保(bao)同一(yi)區域的數據能夠(gou)精確匹配。
27、具體(ti)而言,所述步驟(zou)s40包括:采用固定(ding)大小(xiao)的(de)(de)網格對(dui)對(dui)齊后的(de)(de)圖像進(jin)行劃分;針對(dui)每個網格區(qu)域(yu),計算(suan)紋(wen)理、顏(yan)色(se)、邊緣等視覺特征,形成描(miao)述該網格區(qu)域(yu)表面(mian)狀態(tai)的(de)(de)第一分割(ge)特征和第二分割(ge)特征。
28、具體而言,所述步驟s50包括:建(jian)立(li)基于(yu)深度(du)學(xue)習的(de)(de)除銹措施(shi)確定(ding)模型(xing),該模型(xing)的(de)(de)訓練(lian)數(shu)據包括大量不(bu)同銹蝕狀態的(de)(de)鋼結構表面圖像(xiang)及其最佳(jia)除銹方法(fa)和(he)(he)參(can)數(shu)的(de)(de)人工標(biao)注;將第一(yi)分割(ge)特征和(he)(he)第二(er)分割(ge)特征作為輸入,模型(xing)輸出(chu)每個(ge)網(wang)格(ge)區(qu)域所需的(de)(de)除銹方法(fa)(如噴(pen)砂、打磨、化學(xue)除銹)以(yi)及具體的(de)(de)操作參(can)數(shu)(如壓力、時(shi)間等(deng)),形成每個(ge)網(wang)格(ge)的(de)(de)除銹措施(shi)向量。
29、具體(ti)而言,所述(shu)步驟s60包(bao)括:根(gen)據每(mei)個(ge)網格(ge)的(de)除銹(xiu)措施向量,采(cai)(cai)用相(xiang)應的(de)人工(gong)操作或自(zi)動(dong)化除銹(xiu)設(she)備進(jin)行(xing)除銹(xiu);采(cai)(cai)集除銹(xiu)后的(de)鋼(gang)結構表面圖(tu)像(xiang),與預先設(she)定(ding)的(de)無銹(xiu)蝕(shi)標準(zhun)圖(tu)像(xiang)計算(suan)像(xiang)素級差(cha)異度,如果差(cha)異度大于等(deng)于0.1,則繼續進(jin)行(xing)除銹(xiu)操作,直(zhi)到差(cha)異度小(xiao)于0.1。
30、具體(ti)(ti)而言,所述(shu)(shu)步(bu)驟s70包(bao)括:根據底漆(qi)(qi)的(de)選(xuan)(xuan)用(yong)標準(zhun)(良(liang)好的(de)附(fu)(fu)著力、優異的(de)防腐(fu)性(xing)能(neng)、與(yu)基材和(he)(he)后(hou)續(xu)涂層的(de)兼容性(xing)),選(xuan)(xuan)用(yong)環氧(yang)類或(huo)聚氨(an)(an)酯(zhi)類底漆(qi)(qi);根據中(zhong)間漆(qi)(qi)的(de)選(xuan)(xuan)用(yong)標準(zhun)(增強整體(ti)(ti)涂層厚(hou)度、提高防腐(fu)性(xing)能(neng)、改善面漆(qi)(qi)附(fu)(fu)著力),選(xuan)(xuan)用(yong)環氧(yang)類中(zhong)間漆(qi)(qi);根據面漆(qi)(qi)的(de)選(xuan)(xuan)用(yong)標準(zhun)(良(liang)好的(de)耐候性(xing)、裝(zhuang)飾性(xing)和(he)(he)抗uv性(xing)能(neng)),選(xuan)(xuan)用(yong)聚氨(an)(an)酯(zhi)或(huo)氟(fu)碳面漆(qi)(qi);根據后(hou)述(shu)(shu)優化模型確定(ding)各層涂料(liao)的(de)噴涂厚(hou)度和(he)(he)固化時間。
31、具體而言,所述(shu)(shu)步(bu)驟s71包括:建立(li)關(guan)系模型(xing)用于描(miao)(miao)述(shu)(shu)每層漆的(de)噴涂參數(shu)與(yu)漆層厚(hou)度(du)和(he)固化(hua)時(shi)(shi)(shi)間(jian)之間(jian)的(de)數(shu)學關(guan)系,建立(li)修正模型(xing)描(miao)(miao)述(shu)(shu)環(huan)境條件對固化(hua)時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)影響;將各層漆的(de)厚(hou)度(du)和(he)固化(hua)時(shi)(shi)(shi)間(jian)作為(wei)決策變量,建立(li)防腐效果(guo)和(he)施工時(shi)(shi)(shi)間(jian)兩(liang)個目(mu)標函數(shu),同時(shi)(shi)(shi)設置相關(guan)的(de)約束條件,構(gou)成一個多目(mu)標博弈優(you)化(hua)問題。
32、具體而言,所述(shu)步驟s72包括:利用歷史數(shu)據對關(guan)系模(mo)型(xing)(xing)中(zhong)的(de)參數(shu)、、、、、等(deng)進行(xing)(xing)回歸(gui)擬(ni)合,提高模(mo)型(xing)(xing)的(de)預測(ce)精度;同時(shi),對修正模(mo)型(xing)(xing)中(zhong)的(de)參數(shu)、、、、等(deng)進行(xing)(xing)模(mo)型(xing)(xing)訓(xun)練和優化。
33、具(ju)體而言,所述(shu)步驟s73包括:設置(zhi)(zhi)各層漆(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)小和(he)最(zui)大厚度和(he),總厚度不能超過;底漆(qi)(qi)與(yu)中(zhong)間漆(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)厚度比(bi)(bi)不能小于,中(zhong)間漆(qi)(qi)與(yu)面漆(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)厚度比(bi)(bi)不能小于;每層漆(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)固(gu)化時間需要控制(zhi)在(zai)到的(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內;對噴涂參(can)數(壓力、速度、距離)設置(zhi)(zhi)合理的(de)(de)(de)(de)取值(zhi)范(fan)圍約束。
34、所述多目標博弈模型可以(yi)表(biao)示(shi)為:
35、;
36、其中:;
37、?表示(shi)決(jue)策變量(liang)向(xiang)量(liang),包含各層漆(qi)(qi)(qi)(qi)的厚度(du)(du)、固化時間(jian)、噴(pen)涂壓力(li)、噴(pen)涂速(su)(su)度(du)(du)和噴(pen)涂距離(li)。為(wei)(wei)第(di)(di)?i?層漆(qi)(qi)(qi)(qi)的厚度(du)(du)(i?=?1,?2,?3?分別代表底漆(qi)(qi)(qi)(qi)、中間(jian)漆(qi)(qi)(qi)(qi)、面漆(qi)(qi)(qi)(qi));為(wei)(wei)第(di)(di)?i?層漆(qi)(qi)(qi)(qi)的固化時間(jian);為(wei)(wei)第(di)(di)?i?層漆(qi)(qi)(qi)(qi)的噴(pen)涂壓力(li);第(di)(di)?i?層漆(qi)(qi)(qi)(qi)的噴(pen)涂速(su)(su)度(du)(du);為(wei)(wei)第(di)(di)?i?層漆(qi)(qi)(qi)(qi)的噴(pen)涂距離(li)。
38、是防腐效果目(mu)標函(han)數:
39、;
40、式中,為(wei)(wei)第(di)?i?層(ceng)漆厚度(du)的(de)權重;為(wei)(wei)第(di)?i?層(ceng)漆的(de)最大允許厚度(du);為(wei)(wei)總厚度(du)影響因子;為(wei)(wei)總厚度(du)上限;為(wei)(wei)最優厚度(du)偏差懲(cheng)罰(fa)因子;為(wei)(wei)第(di)?i?層(ceng)漆的(de)理想(xiang)最優厚度(du)。
41、是(shi)施(shi)工(gong)時間(jian)目標(biao)函數:
42、;
43、式中,:?考慮環境條(tiao)件后(hou)的實際(ji)固(gu)化時(shi)間(jian);:?第?i?層漆(qi)的準備時(shi)間(jian);:?整體(ti)設(she)置(zhi)時(shi)間(jian);:?環境溫(wen)度(du)(du);:?溫(wen)度(du)(du)變化量;其中實際(ji)固(gu)化時(shi)間(jian)由修正模型計算。
44、其中,關(guan)系模型(xing)具(ju)體表示為:
45、;
46、式中(zhong),為(wei)環境溫度,,?,?,?,?,?均為(wei)擬合參數,通(tong)過歷史數據回歸得到(dao);
47、修正模型具體(ti)表示為:
48、;
49、式中(zhong),:?溫(wen)度周期變化(hua)影響(xiang)系數;:?溫(wen)度周期變化(hua)頻率;:?溫(wen)度周期變化(hua)相位;:?濕(shi)度影響(xiang)系數;:?當(dang)前(qian)濕(shi)度;:?基準濕(shi)度;:?風速影響(xiang)系數;:?風速;
50、理論(lun)固化(hua)時間計算:
51、;
52、式中(zhong),:?固化時間(jian)系數(shu);:?濕(shi)度影響因子;:?活化能;氣體常數(shu);,:?風速(su)影響參(can)數(shu)。
53、約束條(tiao)件包括:
54、?1.厚度限制(zhi)約束:
55、;
56、式中,:?第(di)?i?層漆(qi)的最小厚(hou)度;:?第(di)?i?層漆(qi)的最大(da)厚(hou)度;:?總厚(hou)度上限。
57、2.厚度比例約束(shu):
58、;
59、式中(zhong),:?底漆與(yu)中(zhong)間漆最小厚度(du)(du)比;:?中(zhong)間漆與(yu)面漆最小厚度(du)(du)比。
60、3.固化(hua)時(shi)間約束:
61、;
62、式中,:?第?i?層(ceng)漆(qi)的(de)最(zui)(zui)短固化時(shi)間(jian);:?第?i?層(ceng)漆(qi)的(de)最(zui)(zui)長固化時(shi)間(jian)。
63、4.噴涂參數約束:
64、;
65、;
66、;
67、式中,,?:?噴(pen)涂壓力(li)范圍(wei);,:?噴(pen)涂速(su)度范圍(wei);,:噴(pen)涂距離范圍(wei)。
68、這個(ge)多目(mu)標博弈(yi)模型綜(zong)合考慮了防腐效果和施工時間兩個(ge)目(mu)標,同時包含了各種(zhong)工藝參(can)數和環境條件的影響。模型的求解將得到一系列(lie)帕(pa)累托最優解,代表(biao)不同的防腐效果和施工時間的權衡方案(an)。
69、在實際應(ying)用中,可以根據具體情況(kuang)選擇(ze)合適的(de)多目標優化算法(如nsga-ii或moea/d)來(lai)求解這個模型(xing),并結(jie)合小試(shi)驗證的(de)結(jie)果來(lai)選擇(ze)最終的(de)施工(gong)方案(an)。
70、具(ju)體而(er)言(yan),所述步驟s74包(bao)括:采(cai)用基于進化(hua)算(suan)法的nsga-ii或moea/d算(suan)法,通過迭代優(you)化(hua)求解防腐(fu)效果和施工時間兩個目標函數,得到一組表示不(bu)同程度權衡的帕累托最優(you)解集(ji),作(zuo)為待選噴(pen)涂要求。
71、具體而言,所(suo)述步(bu)驟s75包括(kuo):在鋼結(jie)構的(de)非(fei)關鍵部位選(xuan)取若(ruo)干個小面(mian)積測(ce)試(shi)(shi)(shi)區(qu)域,根據(ju)帕累托最(zui)優解(jie)集中的(de)不同(tong)方案,在各個測(ce)試(shi)(shi)(shi)區(qu)域進行(xing)(xing)噴涂(tu)試(shi)(shi)(shi)驗,記錄(lu)實際的(de)噴涂(tu)參數、環(huan)境條件、漆層厚度和固化(hua)時間;對測(ce)試(shi)(shi)(shi)區(qu)域進行(xing)(xing)附(fu)著(zhu)力、耐鹽霧等防腐(fu)性能評估;綜合考慮防腐(fu)效果、施工效率(lv)和成本(ben)因素,從測(ce)試(shi)(shi)(shi)結(jie)果中選(xuan)擇最(zui)優的(de)噴涂(tu)工藝參數作為最(zui)終的(de)噴涂(tu)要求(qiu)。
72、進(jin)一步(bu)的,所(suo)述(shu)小面積的測試區域(yu)(yu)為30cm?x?30cm的區域(yu)(yu)。
73、其中,所述(shu)噴涂(tu)參數包(bao)括噴涂(tu)壓力、噴涂(tu)距離、噴涂(tu)速度。
74、其中,所述環境(jing)條件包括溫(wen)度(du)、濕度(du)和(he)風速。
75、其中,所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)參(can)數(shu)(shu)向量包(bao)括:除銹(xiu)方(fang)(fang)式、操(cao)(cao)作(zuo)參(can)數(shu)(shu)和操(cao)(cao)作(zuo)時(shi)(shi)長,所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)除銹(xiu)方(fang)(fang)式包(bao)括噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂、打(da)磨(mo)或化學除銹(xiu)三(san)種(zhong),每一種(zhong)除銹(xiu)方(fang)(fang)式具有不(bu)同(tong)的操(cao)(cao)作(zuo)參(can)數(shu)(shu),所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂的操(cao)(cao)作(zuo)參(can)數(shu)(shu)包(bao)括噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂壓力、噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂距離、噴(pen)(pen)(pen)(pen)砂時(shi)(shi)間(jian);所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)打(da)磨(mo)的操(cao)(cao)作(zuo)參(can)數(shu)(shu)包(bao)括打(da)磨(mo)力度和打(da)磨(mo)時(shi)(shi)間(jian);所(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)化學除銹(xiu)的操(cao)(cao)作(zuo)參(can)數(shu)(shu)包(bao)括化學除銹(xiu)劑配比(bi)濃度和作(zuo)用時(shi)(shi)間(jian)。
76、其中,所(suo)述差(cha)異度閾(yu)值(zhi)為(wei)0.1。
77、進一步的(de),底漆(qi)的(de)選用(yong)標準是:良好的(de)附(fu)著力、優(you)異的(de)防腐性能、與基材和后續(xu)涂層的(de)兼容(rong)性;
78、中間漆的選用標準是(shi):增強(qiang)整體涂層(ceng)厚度(du)、提高防(fang)腐性能、改善面(mian)漆附著力(li);
79、面(mian)漆的選(xuan)用標(biao)準是:良好的耐候性、裝飾性和抗uv性能。
80、底(di)(di)漆(qi)通常(chang)選(xuan)用環氧(yang)類(lei)或聚氨酯類(lei)底(di)(di)漆(qi);中間漆(qi)一般(ban)選(xuan)用環氧(yang)類(lei)中間漆(qi);面漆(qi)常(chang)用聚氨酯或氟碳面漆(qi)。
81、其中,所述除銹措(cuo)施確定模型(xing),采用卷(juan)積神經網絡結構。
82、所述除銹措施確定模型的(de)訓練步驟包括:
83、建(jian)立(li)訓練數(shu)據(ju)集,具體是(shi):
84、1.收(shou)集多種鋼結構表面銹蝕(shi)狀態的圖像樣(yang)本,包(bao)括不(bu)同(tong)程(cheng)度的銹蝕(shi)、不(bu)同(tong)環境下的銹蝕(shi)等。
85、2.對每個(ge)樣本(ben)進行(xing)人工標(biao)注,標(biao)注內(nei)容(rong)包(bao)括銹蝕程度(du)、表面狀(zhuang)況等。
86、3.對每個樣(yang)本應用(yong)不同的除銹方法(fa),記錄除銹效果和所需參數。
87、4.將圖像樣本、銹蝕狀態標注、除銹方法及效果組成訓(xun)練數據對(dui)。
88、5.對數據集進行預處(chu)理,包(bao)括(kuo)圖像增強(qiang)、數據歸一化等。
89、訓練(lian)神經網絡,具體(ti)是:
90、1.設(she)計卷積(ji)神經網(wang)絡(cnn)結構(gou),包(bao)括卷積(ji)層、池化層、全連接層等。
91、2.定義損(sun)失函數,采用多任務學習方法,同時預(yu)測除銹方式(shi)和(he)操作參(can)數。
92、3.使用隨機梯度(du)下降(sgd)等優化算法進行模(mo)型訓(xun)練。
93、4.采用交叉驗證(zheng)方(fang)法評估模型性能,并進行超(chao)參數調優(you)。
94、5.使用測試集驗證模型(xing)泛化(hua)能力,確保模型(xing)在不(bu)同銹蝕狀況(kuang)下的適用性。
95、與現有技術相(xiang)比(bi)較(jiao),本發明提供的(de)一種(zhong)鋼結(jie)構(gou)表面除銹防腐施工方(fang)法的(de)有益效(xiao)果是:
96、1.能夠精準(zhun)評(ping)估鋼結(jie)構表面的(de)實際銹蝕情況。通(tong)過無(wu)人(ren)機采集多(duo)角度(du)圖(tu)像(xiang),結(jie)合深度(du)學習技術對(dui)圖(tu)像(xiang)特征進行分析,可以準(zhun)確識別出不同區域的(de)銹蝕程度(du),為后續的(de)針對(dui)性除銹提供可靠依據(ju)。相比人(ren)工目測,這種基于(yu)圖(tu)像(xiang)分析的(de)方法(fa)更加客觀、可靠。
97、2.實(shi)現了對除銹操(cao)作(zuo)(zuo)的(de)(de)智能(neng)化管(guan)控。根據不同區域(yu)的(de)(de)銹蝕(shi)特點(dian),利(li)用(yong)預先訓(xun)練好(hao)的(de)(de)除銹措(cuo)施確定模型,自(zi)動推薦最佳的(de)(de)除銹方法(噴砂、打磨或化學除銹)及其具體(ti)參數,大幅提(ti)高了除銹作(zuo)(zuo)業的(de)(de)效率和質量。這種基于模型優化的(de)(de)智能(neng)化管(guan)控,遠(yuan)勝于傳統靠人(ren)工經驗(yan)設置(zhi)參數的(de)(de)方式。
98、3.設(she)(she)計了集多目(mu)標優化于(yu)一體的(de)防腐(fu)涂(tu)(tu)裝(zhuang)工藝。在除銹后,本(ben)發明(ming)建(jian)立(li)了一個(ge)綜合(he)考(kao)慮防腐(fu)效(xiao)果和(he)施(shi)(shi)工時間的(de)多目(mu)標博弈(yi)模型,通過數(shu)學(xue)優化和(he)小試(shi)實驗,能夠確(que)定出最佳的(de)底漆(qi)(qi)、中(zhong)間漆(qi)(qi)和(he)面漆(qi)(qi)的(de)噴涂(tu)(tu)參數(shu),確(que)保涂(tu)(tu)裝(zhuang)效(xiao)果和(he)施(shi)(shi)工效(xiao)率的(de)雙(shuang)重優化。這種(zhong)系統(tong)(tong)化的(de)防腐(fu)涂(tu)(tu)裝(zhuang)設(she)(she)計,比單(dan)一依賴經驗的(de)傳(chuan)統(tong)(tong)方(fang)法更加(jia)科學(xue)合(he)理(li)。
99、總(zong)的(de)來說,本發明提(ti)出的(de)基于(yu)無人機、圖像分析和多(duo)目標優化的(de)智能化鋼結構(gou)表面除銹防腐(fu)施(shi)工方法,解(jie)決了(le)現有技(ji)術(shu)存(cun)在的(de)難以對(dui)鋼結構(gou)不同部位進行針對(dui)性除銹防腐(fu)的(de)技(ji)術(shu)問題(ti)。