[发明专利]隧道缺陷的快速检测系统与检测方法

说明书

本发明提供了隧道缺陷的快速检测系统与检测方法，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；本发明在隧道内设置特制的智能位移机器人，用于实时测量隧道内壁的沉降位移情况，通过裂缝监测模块、变形监测模块、测振模块、应力采集模块、垂直位移监测模块实时监测隧道的其他数据，通过三维GIS模型利用矢量化处理将监测的数据建模成隧道模型，通过对比模块将采集的数据变量制成折线统计图，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位置情况，便于实时排查隧道内缺陷情况，方便快捷。

技术领域

本发明涉及隧道检测技术领域，尤其涉及隧道缺陷的快速检测系统与检测方法。

背景技术

铁路公路建设、城市地下交通建设空前发展，山洞隧道的挖掘与维护变得至关重要，尤其是后期对其的维护工作，由于日常的使用以及内部的特殊环境，给维护工作带来了很大的麻烦，如何建立完善的山洞、隧道的维护方案，保证因年久失修发生的险情及时发现显得尤为迫切；

在隧道的维护中，需要定时对隧道内壁进行检测，预防缺陷的出现，现有技术中，通常需要工人巡查，普通的巡查难以直观地综合反映隧道整体情况，检测信息无法快速反馈分析，且由于人工操作的失误性，经常会有时间和区域对不上的问题，造成检测指标无用化，无法提供可靠的安全保障，有安全隐患，因此，本发明提出隧道缺陷的快速检测系统与检测方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出隧道缺陷的快速检测系统与检测方法，该快速检测系统在隧道内设置特制的智能位移机器人，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，通过裂缝监测模块、变形监测模块、测振模块、应力采集模块、垂直位移监测模块实时监测隧道的裂缝情况、变形数据、振动应力、垂直位移等数据，通过三维GIS模型利用矢量化处理将监测的数据建模成隧道模型，并囊括坐标位置和时间戳，通过对比模块将采集的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位置情况，时间数据，便于实时排查隧道内缺陷情况，方便快捷，效率高。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：隧道缺陷的快速检测系统，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。