[发明专利]隧道缺陷的快速检测系统与检测方法

权利要求书

1.隧道缺陷的快速检测系统，其特征在于：包括中央控制中心、数据储存中心、检测硬件系统和报警系统，所述检测硬件系统用于实时采集隧道内数据，所述中央控制中心包括处理芯片、监控系统和三维GIS模型，所述处理芯片中设有数据分析模块，所述处理芯片与检测硬件系统远程连接，并接收检测硬件系统的数据，所述数据分析模块用于分析检测硬件系统的数据，所述数据储存中心用于储存处理芯片采集的数据，所述三维GIS模型连接数据分析模块，且三维GIS模型通过矢量化处理将数据分析模块分析后的数据建模成隧道模型；

所述监控系统包括显示模块和对比模块，所述显示模块用于显示隧道模型，所述对比模块具有数据对比功能，且对比模块用于对比检测硬件系统实时采集的数据，所述对比模块具有折线统计图功能，将检测硬件系统实时采集的数据变量制成折线统计图，并显示在隧道模型相对应的坐标中；

所述数据储存中心包括云数据库和时空标记系统，所述云数据库用于储存检测硬件系统采集的数据，所述时空标记系统包括坐标标记模块和时间戳模块，所述坐标标记模块用于给检测硬件系统采集的数据标上坐标位置，所述时间戳模块用于给检测硬件系统实时采集的数据标上时间；

所述检测硬件系统包括隧道检测系统和定时启动模块，所述隧道检测系统包括智能位移机器人、裂缝监测模块、变形监测模块、测振模块、应力采集模块、垂直位移监测模块和CCD摄像头，使用时将智能位移机器人贴合固定在隧道的内壁上，然后在隧道中等距分布多个裂缝监测模块、变形监测模块、测振模块、应力采集模块、垂直位移监测模块和CCD摄像头，所述智能位移机器人包括多段硬管和多段软管，多段硬管和多段软管之间交错连接，且每一节硬管中均设置MEMS位移传感器，所述定时启动模块连接隧道检测系统并定时启动隧道检测系统采集隧道内数据，所述CCD摄像头直接连接隧道模型，通过选取隧道模型中相应的坐标点可以直接调取相应位置处的CCD摄像头观察隧道实际情况；

所述报警系统包括数据阈值模块和图音显示模块，所述数据阈值模块连接对比模块，并与检测硬件系统实时采集的数据进行对比，所述图音显示模块用于将数据阈值模块对比出的异常数据标记在隧道模型中，并在显示模块上显示出来，该标记显示坐标位置和时间，同时发出警报声；

隧道缺陷的快速检测方法，包括以下步骤：

步骤一：将多段硬管和多段软管交错连接，并在每段硬管中设置MEMS位移传感器，制作成智能位移机器人，将多个智能位移机器人贴合在隧道的内壁上，通过硬管的移位和MEMS位移传感器识别，用于实时测量隧道内壁的沉降位移情况，然后在隧道中等距安装多个裂缝测量仪、激光收敛计、三轴测振仪、振弦式传感器、非接触式静力水准仪和CCD摄像头，并将上述硬件连接处理芯片，定时启动模块定时启动隧道检测系统采集隧道内数据并传输检测数据给处理芯片；

步骤二：处理芯片接收检测硬件系统的数据，数据分析模块分析检测硬件系统的数据，并将数据储存在云数据库中，坐标标记模块给这些数据标上坐标位置，时间戳模块给这些数据标上时间，同时，三维GIS模型连接数据分析模块，通过矢量化处理将数据分析模块分析后的数据建模成隧道模型，隧道模型中囊括坐标位置和时间戳；

步骤三：隧道模型在显示模块上，对比模块对比检测硬件系统实时采集的数据，并将数据变量制成折线统计图，显示在隧道模型相对应的坐标中，操作人员观察隧道模型中相应坐标中的折线统计图，即可知道隧道内具体的情况；

步骤四：在数据采集的过程中，数据阈值模块连接对比模块，并与检测硬件系统实时采集的数据进行对比，当隧道检测系统检测的隧道内数据出现异常的时候，触发数据阈值模块中设定的阈值，启动图音显示模块，将数据阈值模块对比出的异常数据标记在隧道模型中，并在显示模块上显示出来，该标记显示坐标位置和时间，同时发出警报声；

步骤五：操作人员根据隧道模型中的异常数据标记，通过选取隧道模型中相应的坐标点直接调取相应位置处的CCD摄像头观察隧道实际情况，从而进行定位排查。

2.根据权利要求1所述的隧道缺陷的快速检测系统，其特征在于：所述裂缝监测模块为裂缝测量仪、所述变形监测模块为激光收敛计、所述测振模块为三轴测振仪、所述应力采集模块为振弦式传感器、所述垂直位移监测模块为非接触式静力水准仪。

3.根据权利要求1所述的隧道缺陷的快速检测系统，其特征在于：所述步骤五中，在定位排查的过程中，通过点击隧道模型中异常位置的坐标点，直接得到异常数据的时间戳，从而得到异常出现时间，判断隧道缺陷严重度。