[发明专利]一种隧道全断面衬砌裂缝智能化采集及检测系统

说明书

一种隧道全断面衬砌裂缝智能化采集及检测系统，属于隧道衬砌裂缝智能化采集及检测技术领域，具体方案如下：一种隧道全断面衬砌裂缝智能化采集及检测系统，包括移动装置和检测装置，检测装置安装在移动装置上，移动装置包括拱形框架、脚轮和脚轮驱动装置，脚轮驱动装置安装在脚轮上，脚轮设置在拱形框架的两侧底部，检测装置包括若干个图像采集单元、储存单元、图像处理器和控制模块，若干个图像采集单元呈拱形排布并均布设置在拱形框架的外表面并均与储存单元电连接，储存单元与图像处理器电连接，图像处理器和脚轮驱动装置均与控制模块电连接。本发明可以在任何时间对隧道进行全断面检测，解决检测过程中封锁交通而影响运输的问题。

技术领域

本发明属于隧道衬砌裂缝智能化采集及检测技术领域，具体涉及一种隧道全断面衬砌裂缝智能化采集及检测系统。

背景技术

修建隧道后，由于隧道衬砌受到复杂地应力和承压水的作用，隧道衬砌结构会出现裂缝和渗漏水，在高寒地区甚至会出现结冰的问题，这会给后期隧道的运营带来极大危害，影响了隧道服役期。

如何准确快速的检测出隧道衬砌的裂缝是行业内一直比较关注的问题。最原始的方式是人工检测，这样做费时费力，遗漏裂缝，需要临时关闭隧道。之后，又出现了一种车载式隧道裂缝检测系统，该方案虽然检测速率较人工检测速率高，但是也需要对隧道进行临时封闭，在工作人员驾驶汽车行驶时，运行轨迹不在隧道的中心线上，左右两侧像素点所代表的衬砌表面的区域不同，会使隧道衬砌裂缝的大小检测失真。

因此，针对上述目前隧道衬砌裂缝采集存在的问题，综合之前的经验，运用多学科交叉融合，发明了“一种隧道全断面衬砌裂缝智能化采集及检测系统”，进而提高了图像采集的效率，实现了对隧道衬砌裂缝的全天候采集检测的目的，是具有现实和长远意义的。

发明内容

本发明是为了解决在隧道运营维护期内，如何省时高效的检测隧道衬砌裂缝的问题。采用了一种隧道全断面衬砌裂缝智能化采集及检测系统，能够有效的解决隧道衬砌裂缝利用人工检测耗时长，检测有遗漏的问题，提高了检测的效率和精度。同时本发明实现了全天候的隧道衬砌裂缝的检测，在检测隧道裂缝时，隧道可不进行封闭，车辆可以正常通行，提高了隧道整体运载效率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种隧道全断面衬砌裂缝智能化采集及检测系统，包括移动装置和检测装置，所述检测装置安装在移动装置上，所述移动装置包括拱形框架、脚轮和脚轮驱动装置，所述脚轮驱动装置安装在脚轮上，所述脚轮设置在拱形框架的两侧底部，所述检测装置包括若干个图像采集单元Ⅰ、储存单元、图像处理器和控制模块，所述若干个图像采集单元Ⅰ呈拱形排布并均布设置在拱形框架的外表面并均与储存单元电连接，所述储存单元与图像处理器电连接，所述图像处理器和脚轮驱动装置均与控制模块电连接。

进一步的，所述检测装置还包括若干个驱动机构，所述若干个驱动机构呈拱形排布并均布固定在拱形框架的外表面，所述若干个图像采集单元Ⅰ一一对应设置在若干个驱动机构的驱动杆上，所述若干个驱动机构均与控制模块电连接。

进一步的，所述图像采集单元Ⅰ包括摄像机Ⅰ和光源Ⅰ，所述光源Ⅰ设置在摄像机Ⅰ镜头的外周，所述摄像机Ⅰ的镜头正对隧道的衬砌面，所述摄像机Ⅰ固定在驱动机构的驱动杆上并与储存单元电连接，所述光源Ⅰ和摄像机Ⅰ均与控制模块电连接。

进一步的，所述图像采集单元Ⅰ还包括激光测距雷达Ⅰ，所述激光测距雷达Ⅰ设置在光源Ⅰ的外周并与光源Ⅰ固定连接，所述激光测距雷达Ⅰ与控制模块电连接。

进一步的，所述驱动机构为气缸，所述气缸与气泵通过管路连接，所述气泵上的阀门控制器与控制模块电连接，所述气泵固定在拱形框架上。

进一步的，所述移动装置上安装有导航定位系统，用于定位移动装置在隧道中的位置及行驶距离。

进一步的，所述拱形框架的前后均安装有传感器，所述传感器与控制模块电连接。