[发明专利]一种车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道检测技术领域，具体地，涉及一种车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法。

背景技术

在隧道维养过程中，需要定期地采集隧道数据，以进行是否需要以及如何进行维养的分析。目前常规的采集手段是使用单一的传感器进行独立的数据采集以及独立的分析，但是这种手段存在明显的以下弊端：(1)使用单一传感器进行数据采集，容易出现数据丢失，顺序有误等问题；(2)由于数据是分批采集的，所需数据的采集时间较长，人力消耗大；(3)不同数据之间关联性较弱，后续处理难度加大。

针对前述问题，目前虽然也有通过配置多探测设备的车载系统来进行隧道数据的采集，但是其中也存在如下问题需要解决：(1)车载供电问题，即由于需要多种探测设备同时运行，如何在车载小范围空间为各种探测设备供电的问题；(2)数据同步问题，即在隧道数据采集过程中，由于所需运行的探测设备多样化，这些探测设备的采样频率、采样方式及通信方式不同，在对多种探测数据进行融合处理时，如何使各种数据同步；(3)大数据量储存与显示问题，即在隧道数据采集过程中，由于会有大量的数据涌入，如何进行大数量的数据储存与显示。

发明内容

针对前述现有技术的问题，本发明提供了一种车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法，不但可以解决不同探测设备的供电问题，实现多维数据的采集，使获取的数据具备完整性、相关性和连贯性等特点，减轻后续的数据处理与分析的难度，还可以实现采集进程与显示进程的独立运行，兼顾不同探测设备的采集速度和通信速度，使最终需要融合显示的各种数据能够同步进行融合处理和展示，解决数据同步和大数据量储存与显示问题。此外，所述车载式多维隧道数据采集系统还具有采集数据不因车速快慢而遗漏、数据实时性高和可自动定位及导航等特点，便于实际推广和应用。

本发明采用的技术方案,一方面提供了一种车载式多维隧道数据采集系统，包括车载交流电源模块、AC/DC开关电源、第一工控机、红外相机、第一显示器、第二工控机、第二显示器、测速雷达、全景摄像头、控制电路板、工业相机、三维激光扫描仪和路由器；所述车载交流电源模块的输电端分别电连接所述AC/DC开关电源、所述第一工控机、所述红外相机、所述第一显示器、所述第二工控机和所述第二显示器的供电端；所述AC/DC开关电源的输电端分别电连接所述测速雷达、所述全景摄像头、所述控制电路板、所述工业相机、所述三维激光扫描仪和所述路由器的供电端；所述测速雷达的信号输出端分别通信连接所述第一工控机和所述第二工控机的信号输入端，所述第一工控机的信号输出端通信连接所述全景摄像头的受控端，所述第二工控机的信号输出端通信连接所述控制电路板的信号输入端，所述控制电路板的控制端通信连接所述工业相机的受控端；所述红外相机、所述工业相机和所述全景摄像头的数据输出端分别通过所述路由器通信连接所述第一工控机的第一数据输入端和所述第二工控机的第一数据输入端，所述三维激光扫描仪的数据输出端通过串口数据线分别通信连接所述第一工控机的第二数据输入端和/或所述第二工控机的第二数据输入端，所述第一工控机的视频输出端通信连接所述第一显示器，所述第二工控机的视频输出端通信连接所述第二显示器。

优化的,还包括GPS定位模块；所述GPS定位模块的供电端电连接所述AC/DC开关电源的输电端；所述GPS定位模块的数据输出端分别通信连接所述第一工控机的第三数据输入端和/或所述第二工控机的第三数据输入端。

优化的，还包括惯性导航模块；所述惯性导航模块的供电端电连接所述AC/DC开关电源的输电端；所述惯性导航模块的数据输出端分别通信连接所述第一工控机的第四数据输入端和/或所述第二工控机的第四数据输入端。

优化的，还包括车顶仪器保护罩系统模块；所述车顶仪器保护罩系统模块的供电端电连接所述车载交流电源模块的输电端。

优化的，还包括闪光灯和布置在所述控制电路板中的闪光灯用电容；所述闪光灯用电容与所述闪光灯串联。

优化的，所述车载交流电源模块包括汽车发电机和车载电源；所述汽车发电机的输电端电连接所述车载电源的供电端，并将所述车载电源的输电端作为所述车载交流电源模块的输电端。

优化的，所述红外相机采用型号为7290A的非冷却式红外相机。

优化的，所述串口数据线为USB数据线或HDMI数据线。

本发明采用的技术方案,另一方面还提供了一种前述车载式多维隧道数据采集系统的协同工作方法，包括如下步骤：