1、产品介绍

　　2、立项依据及可行性分析

　　3、结构原理

　　4、主要创新点

　　5、研制的技术路线

　　6、问题与改进

　　锥套锁紧式钢筋连接装置技术研究报告

　　1、产品介绍：

　　锥套锁紧式钢筋连接装置是一种新型的钢筋机械连接产品。其结构原理是，旋合带内锥面的锥套螺纹副，使带外锥面的锁片径向收缩紧紧咬（抱）住被连接钢筋，达到可靠连接。（见锥套锁紧式钢筋连接装置示意图）

　　锥套锁紧式钢筋连接装置集中了现有各类机械连接技术的优点，还具备其他机械连接没有的独到技术优势：

　　① 不加工钢筋，连接装置与钢筋构成等强度连接；减少了可能影响接头质量的因素，减少了质量控制的环节。

　　② 不需要加工设备，节省设备投资，节约能源，减少对环境的污染，低碳环保。

　　③ 建筑施工方不需要专业操作设备的工人，普通辅工就可完成钢筋连接。 ④ 钢筋不用转动、施工空间不受限制、弯折钢筋或超长的钢筋也能连接，方便施工。

　　⑤ 不需要水电动力，施工不受天气状况的限制，也没有因停电而耽误工期之类的烦恼；操作更简便、施工更快捷等等。

　　⑥ 连接装置在专业工厂里制作，制作过程受控于可靠的质量保证体系，合格的装置与合格的钢筋自然构成一个抗拉强度符合、变形性能达标、高质量的钢筋机械接头。锥套锁紧式钢筋连接装置的诞生，将给我国的建筑业及相关行业带来巨大的变革。

　　2、立项依据及可行性分析

　　2.1 钢筋机械连接技术概述

　　钢筋机械连接，与焊接比较具有接头强度高于钢筋母材、连接可靠、连接速度快、节省钢材、无明火作业、无污染、节省人力、安全方便等很多优点。钢筋机械连接被称为继绑扎、电焊之后的“第三代钢筋接头”。

　　2.2 国际国内钢筋机械连接技术发展趋势及市场预测

　　提高接头的质量等级，放松接头使用部位和使用百分率的限制，是近年来国际上钢筋连接技术发展的一种趋向。美国允许Ⅱ型接头（相当于我国的Ⅰ级接头强度）在结构中任何部位包括框架梁、柱塑性铰区使用，且百分率不受限制；德国和日本的有关规范也有类似规定。

　　我国是建筑大国，我国的钢筋机械连接技术、以及机械接头的应用其深度和广度都远远落后于国际先进水平。

　　机械接头，不仅用于房屋建筑和一般构筑物（包括电视塔、烟囱等高耸结构，容器、市政公用基础设施等）的工程施工中，还可用于公路和铁路桥梁、大坝、核电站等其他工程结构的建设中，只要需要钢筋连接的工程，高等级的钢筋机械接头就有广阔的用武之地。

　　高质量的钢筋机械接头，在我国的建筑业蕴藏着一个无比巨大的市场！

　　2.3 常用的钢筋机械接头种类及分析比较

　　目前常用的钢筋机械接头主要有三种，挤压套筒接头、锥螺纹接头以及各种直螺纹接头。

　　挤压套筒连接，优点是不用加工钢筋，可实现钢筋等强度连接。缺点是，需要现场挤压套筒，需要专用挤压设备、模具和专业操作工；设备笨重，工人劳动强度大且连接速度慢；受连接位置限制，特别是在远离液压站或在高空进行挤压连接时，很难实现，且存在严重安全隐患；液压设备高压管路本身就存在安全隐患；设备用电、用油，需专用场地；油污影响钢筋接头结合强度，还有可能对环境造成污染。

　　锥螺纹连接，优点是比套筒挤压操作简单，速度快。但缺陷也很多，需要专用螺纹加工设备，专业操作人员，螺纹加工精度要求严格；最重要的，锥螺纹底径小于钢筋母材基圆直径，接头强度低于钢筋强度；还有一点，我国现有的锥螺纹接头单一的螺距仅与中等直径（22）钢筋相吻合，

　　太粗或太细的钢筋连接强度因螺距缺陷进一步受到削弱。

　　直螺纹连接，包括墩粗切削直螺纹、直接滚压直螺纹、挤压肋直螺纹、剥肋滚压直螺纹。其共同的优点是，可实现等强度连接，连接较简单。不足在于，都需要专用的螺纹加工设备，专业人员；大都经过多套设备、多道工序才能完成。使用设备，就存在能耗、污染、用专业操作工等问题，附加成本提高；而且，多一道工序就增加了一层影响产品质量的因素，就增加了质量管理成本。

　　2.4 锥套锁紧式钢筋连接装置技术先进、市场前景广阔

　　锥套锁紧式钢筋连接装置，是我公司总结了长期建筑施工中钢筋连接的经验，通过对国内国外各类钢筋连接技术的研究以及对国内外市场进行调研，针对建筑业省时省力节能低碳环保安全的发展需求，经过长期研究和持续改进，投入了大量的人、财、物力，研制的一种新型钢筋连接装置。

　　通过市场调研和可行性分析认为，其技术优势突出，将成为钢筋机械连接的更新换代产品，市场前景十分广阔。决定立项并自筹资金研制。

　　一，开展本课题研究的意义

　　近年来，数字视频的应用日趋广泛。诸如视频点播，数字电视，数字图书馆，视频会议，远程教育等等，已经为越来越多的人所接受和熟悉。面对大量涌现的视频数据，如何找到所需的视频信息就成为一个急需解决的问题。

　　简单的视频名查询和类似录像机的播放功能已不能满足人们的需要。正如一本书通常会有目录和索引帮助人们迅速浏览和查询内容，一部视频同样需要有效的目录和索引。传统的方法需要由人对视频内容进行标注，十分费时费力。尤其是当视频资源的数量达到海量级，或是处理的速度要求接近实时的时候，完全采用人工的方法都会遇到难以克服的困难。为了解决这一问题，九十年代以来，出现了基于内容的视频分析和检索。其核心就是通过对视频内容进行计算机分析理解，建立结构和语义索引，以方便用户检索。

　　巨大的商业前景和重要的学术价值，吸引了来自于业界和学术界不同领域的研究人员在这一问题上开展研究。一些原型系统先后被提出，主要有ibm的qbic/cuevideo，virage公司的video engine，卡内基梅隆大学的informedia，哥伦比亚大学的videoq等。这些努力最终促成了国际标准——mpeg—7（多媒体内容描述接口）的诞生。但是随着问题的深入，研究人员面临了更大的障碍：视觉/听觉内容的机器理解，即难以建立底层特征与高层语义的联系。同样的难题困扰了人工智能领域多年。一般认为，寻找通用的解决方法是异常艰难的。因此，一些研究转而专注于解决特定领域的应用问题，如新闻，电影等。在这些特定领域，结合相应的领域知识，是可能将底层特征与高层语义建立某种联系的。

　　体育视频，即体育比赛的电视转播，作为一个重要的应用领域，一直备受关注。体育比赛一般很漫长，但对于大多数观众来说，真正关心并有可能反复观看的只是其中的一小部分。例如一场跳水比赛常常需要持续几个小时，而其中的精彩部分——运动员从起跳到入水的过程却只有短短几分钟。人们需要一种方便快捷的手段来访问体育视频的内容。

　　与其他视频相比，体育视频具有自己的特点。首先，体育视频中存在一些领域相关的语义事件，如跳水比赛中运动员的跳水，足球比赛中的射门等。这些语义事件往往是视频中最有价值的部分，需要进行标注以便于检索。其次，体育比赛一般有较强的结构性，如跳水比赛由若干轮组成，每轮又由若干选手组成等。为了便于对视频内容的浏览，原始的视频数据应按这些结构进行解析并组织成层次目录。本课题的目标就是研究针对体育视频内容的语义标注和结构解析技术。

　　尽管限于当前的技术水平，完全自动的，通用的视频内容理解是不太可能的，但是本课题的研究将证明部分的解决是有可能的和有价值的，此外我们的研究也将为最终的全面解决奠定基础。除了学术上的意义，本课题的研究还可以有以下一些直接的应用：

　　1，视频资料库：适用于各类体育专业人士或爱好者对收集的体育比赛视频资料进行查询，浏览和管理。目前，我们已申请到国家体育总局的科研项目——跳水训练图像分析软件系统研制。通过对跳水比赛视频的内容标注与解析，能够方便快捷的实现一个典型动作的视频数据库。

　　2，web多媒体发布：适用于新闻或者体育网站在web上及时发布体育多媒体信息。今天，已经有越来越多人的习惯于从网上获取最新的资讯。基于我们的技术，可以在第一时间采编和发布综合图文和视音频在内的体育多媒体信息。共8页，当前第1页12345678

　　3，个人移动业务：适用于无线服务提供商为个人提供定制的多媒体消息服务（multimedia message service，简称mms）。我们的内容标注和解析技术，可以为冗长的体育视频生成摘要，从而可以根据用户的个人喜好和终端能力，向移动设备发送体育多媒体消息。

　　二，国内外研究现状分析

　　国际上对于体育视频的研究是从90年代中期开始的，属于视频检索领域的一个子课题。与新闻视频领域取得的成功相比[10][11]，体育视频的研究相对较少也更为困难。这主要是因为新闻视频有一个基本一致的时域结构和场景语义，即先是播音员镜头，然后是新闻报道，最后再回到播音员镜头进行下面的新闻报道，而对于体育视频则不存在这样统一的结构和语义。目前体育视频的研究尚处于初期探索阶段，对于其过程和方法还没有统一的结论，也还没有可以投入实用的系统。

　　1，镜头检测

　　通常在对体育视频进行分析前，需要将其分割成镜头。所谓镜头，是指摄像机不间断拍摄的一组帧序列，它常被看成一部视频的最小结构单元。为了将镜头分割出来，需要进行镜头边界检测。镜头与镜头之间的边界有两种类型：突变和渐变。突变时，镜头直接切换到下一个；渐变时，从一个镜头到下一个镜头会有一个持续多帧的变化过程，常见的主要有淡出淡入（fade out and fade in），溶解（dissolve），擦变（wipe）等。淡出淡入是指视频帧逐渐隐去直到完全黑屏，再逐渐显现后一镜头的帧图像。溶解是指在前一镜头帧图像逐渐模糊的同时，后一镜头的帧逐渐增强，并且产生前后帧图像的重叠。擦变表现为后一镜头帧图像的区域逐渐变大把前一镜头的图像擦掉。

　　镜头检测的关键问题是如何区分镜头之间的切换和因为摄像机或物体运动造成的镜头内变化。由于这个原因，渐变比突变更难以检测。早期的工作主要在突变检测，近来更多的研究集中到对渐变的分析。

　　镜头检测的方法可以分为两类：非压缩域的和压缩域的。在[12][13]中，对各种非压缩域的镜头检测算法进行了实验评价。与非压缩域的方法相比，基于压缩域的方法不需要对视频编码流进行解码，而是直接使用如dct系数，运动矢量，宏块（macroblock）信息等压缩域特征进行分析，从而提高了处理速度[14][15][16][17]。今天大量的视频数据是以压缩格式（如mpeg）存储的，因此基于压缩域的方法往往具有更大的实用价值。

　　2，语义标注

　　所谓语义标注，是指对体育视频中的语义事件进行检测和标注，其实质就是依据事先定义好的类别对视频片段进行识别。当前，国内外对体育视频研究实际上主要集中在这个方面，下面介绍一下相关工作。

　　y。 gong等首先提出了对足球比赛视频的分析[18]。他们结合足球比赛的领域知识，通过场地白线识别，摄像机运动检测，足球和运动员检测等分析，对视频内容进行推断，包括处在球场什么位置，射门，角球等。例如，如果场景接近球门区域而且足球有一个向球门的运动，则可以推断这是一个射门。实验结果表明，系统对于球场位置的识别较为准确，达到90%，但是射门和角球的识别率只有53%，这主要是因为高速运动和遮挡关系，使得足球的检测较为困难。

　　哥伦比亚大学的peng xu等观察到足球比赛可以划分为两种状态：进行和暂停（如因为球在界外或裁判暂定比赛）。他们开发了一个能够检测视频中的足球比赛是在进行还是暂停的系统[19]。该系统对足球视频分析分为两步。首先，根据颜色分析得出每一帧中的草地颜色比率，使用这个特征将帧标注为三种：全景（globe view），近景（zoom—in view）和特写（close—up view）。在检测的时候，算法可以对草色和分类决策进行学习和自动调整。接着，在对视频帧进行上述分类标记后，根据经验总结的规则（如全景一般是比赛进行，特写一般是比赛中断等）判断比赛是在进行还是暂停了。实验使用了四段来自不同足球比赛的五分钟片断，检测准确率最好达到%，最坏只有%。