[发明专利]一种基于吸盘爬壁隧道检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种基于吸盘爬壁隧道检测系统及其检测方法，包括远程控制中心和隧道检测机器人，隧道检测机器人包括检测小车和吸盘爬壁机器人，检测小车上设有中央处理器、信息存储模块、供电装置和第一图像采集单元，吸盘爬壁机器人上设有检测装置和第二图像采集单元，因本发明添加了检测小车和吸盘爬壁机器人，检测小车上设有中央处理器、信息存储模块、供电装置和第一图像采集单元，所述吸盘爬壁机器人上设有检测装置和第二图像采集单元，检测小车和吸盘爬壁机器人两者协同完成检测工作，该设计方便将检测到的数据进行实时传输，解决了原有防隧道检测效果欠佳，提高了本发明的检测效果。

技术领域

本发明涉及固定隧道检测领域，具体涉及一种基于吸盘爬壁隧道检测系统及其检测方法。

背景技术

随着国民经济的持续快速发展，对基础设施的服务性能要求越来越来，同时，对基础设施的投入能力越来越强，在此背景下，我国出现了大量的公路隧道，至2017年底已建设16229座公路隧道，其数量和长度是其他国家难以比拟的。与之同时，隧道运营中也出现了严重病害，主要表现为渗漏水、冻融、衬砌损伤等，不仅缩短了隧道维护周期和使用寿命，而且影响交通安全，近年来国内外多次出现的隧道内重大交通事故多是隧道病害累积作用造成的。因此，为了公路隧道病害已经成为威胁交通安全的主要因素之一，亟待解决。

为了治理隧道病害，国内外学者和工程技术人员进行了不懈努力，从维修加固和快速检测方面做了大量工作。目前最常用的维修加固方法就是注浆处理。但实践发现，注浆处置效果差异严重，尤其是岩溶地区渗漏水隧道，有效性十分有限，主要原因在于维修加固方案的制定往往基于隧道病害外部表征而制定，对病害的起源和病害演化机理与演化过程没有深入考虑。隧道检测往往基于人工目测和仪器协作为主，该方法不仅需要封闭交通，而且往往只考虑衬砌表面的可见病害，现有病害评价体系也仅仅检测可见病害。虽然现在已经开发了快速检测的桥梁检测车，不需要封闭交通，但这些检测往往是基于红外线、激光、影像等技术进行的，这些技术仅能检测衬砌表面可见病害，而对位于衬砌背后的隐性病害无能为力。而这些隐性病害恰恰是可见病害的病原体，是威胁隧道稳定性和交通安全性的关键致因，也是病害处置急需解决的本源问题。

因一次检测往往需要对隧道全长进行检测，距离较长，人工操作劳动强度过大，且在检测时因人为因素，雷达与检测线会出现偏移，且距离不能保持恒定，使得检测存在较大误差，检测结果不够精确。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于吸盘爬壁隧道检测系统及其检测方法。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种基于吸盘爬壁隧道检测系统，包括远程控制中心和隧道检测机器人，所述隧道检测机器人包括检测小车和吸盘爬壁机器人，所述检测小车上设有中央处理器、信息存储模块、供电装置和第一图像采集单元，所述吸盘爬壁机器人上设有检测装置和第二图像采集单元，所述检测装置、第一图像采集单元和第二图像采集单元的输出端与所述信息存储模块的输入端相连接，所述信息存储模块的输出端与中央处理器的输入端相连接，所述中央处理器通过无线通信模块与所述远程控制中心相连接，所述供电装置分别与所述中央处理器、信息存储模块、检测装置和第一图像采集单元相连接，所述吸盘爬壁机器人可拆离地设置在检测小车上。

所述中央处理器用于将信息存储模块得到的隧道病害的位置和病害类型的数据信息生成信息报告，并将所述信息报告通过无线通信模块传输给所述远程控制中心；

所述信息存储模块用于收集所述检测装置、第一图像采集单元和第二图像采集单元检测得到的隧道病害的位置和病害类型的数据信息；

所述检测装置、第一图像采集单元和第二图像采集单元用于检测隧道病害的位置和病害类型，并将检测所述隧道病害的位置和病害类型信息发送给所述信息存储模块。

进一步，所述检测装置包括探测雷达和激光扫描模块，所述探测雷达通过对隧道的壁面进行扫描和检查，生成隧道墙面雷达图，将探测雷达生成的隧道病害图传给信息存储模块；