[发明专利]一种基于吸附式无人机搭载平台的隧道初支、二衬质量检测装备

说明书

一种基于吸附式无人机搭载平台的隧道初支、二衬质量检测装备，包括：用于吸附附在隧道衬砌表面，并按设定路径移动的吸附式无人机；用于对无人机进行导航的GPS/INS组合导航模块；用于与地面工作站双向通信的机载通信及传输模块；用于控制无人机移动的运动控制器；用于确认裂缝位置的摄像装置；用于隧道初支、二衬质量检测的雷达主机；提供吸附在隧道墙壁的动力的喷气式发动机；用于对吸附式无人机导航路径进行设计和控制，并能接收、分析和显示无人机传回的检测数据的地面工作站；GPS/INS组合导航模块、车载通信及传输模块、运动控制器、摄像装置、喷气式发动机和地质雷达均安装在所述吸附式无人机上。

技术领域

本发明涉及隧道检测技术领域，尤其涉及一种基于吸附式无人机搭载平台的隧道初支、二衬质量检测装备。

背景技术

隧道检测是一项复杂的工作，地质、地貌、自然环境以及其他因素都会对这项工作造成影响。现有的隧道施工阶段无损检测装置主要采用地质雷达进行检测，但是这种地质雷达检测时必须将天线紧贴在衬砌表面，同时，需要通过纵向、环向移动实现区域性隧道衬砌质量检测工作，这样才能保证拱形隧道检测的准确性。在现有的检测装置中，基本采用高空作业车或者在施工机械上焊制简易支架，由检测人员站在操作框中手举雷达天线，并将其紧贴在衬砌表面以配合完成检测工作。

借助机械让检测人员进行高空作业，会威胁到检测人员的生命安全因此。目前的检测是检测人员手持地质雷达进行无损检测其效率较低，延误施工进度。现有的检测方法要求操作人员长时间手举天线，这就会因操作人员的疲劳造成天线和衬砌表面的紧贴性产生波动或误差，进而对无损检测结果产生不良影响。而且个别隧道衬砌系统检测车臂架系统体积庞大、液压系统复杂、控制调整复杂、车体笨重，使用成本高，不利于推广。如何提高道检测的安全性、准确性，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种吸附式无人机搭载平台的隧道初支、二衬质量检测装备，此检测系统能够代替检测人员的高空作业，以保障检测人员的人身安全和仪器安全，提高隧道二衬检测的效率和安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种吸附式无人机搭载平台的隧道初支、二衬质量检测装备，所述隧道初支、二衬质量检测装备包括：

用于附在隧道衬砌表面，并按设定路径移动的吸附式无人机；

用于对无人机进行导航的GPS/INS组合导航模块；

用于与地面工作站双向通信，接受工作站的指令信号，并把定位信号、检测信号传 给工作站的机载通信及传输模块；

用于控制无人机移动的运动控制器；

用于确认裂缝位置的摄像装置；

用于探测的地质雷达；

用于对吸附式无人机导航路径进行设计和控制，并能接收、分析和显示无人机传回的检测数据的地面工作站；

所述GPS/INS组合导航模块、车载通信及传输模块、运动控制器、摄像装置和地质雷达均安装在所述吸附式无人机上。

进一步，所述吸附式无人机包括喷气式发动机、台架和车轮，所述车辆安装在台架底部，所述台架顶部安装所述飞行旋翼，所述台架上放置所述GPS/INS组合导航模块、车载通信及传输模块、运动控制器、摄像装置和超声波检测模块。

再进一步，所述车轮与台架的连接处有转向机构。

所述的GPS/INS组合导航模块由GPS和INS耦合实现组合导航定位，内部封装GPS模块和IMU模块，能在隧道内无信号的环境下进行自主导航，在接受到GPS信号时进行误差分析和调整。

所述摄像装置包括一个带光源的摄像头，用于确认裂缝的位置。