[发明专利]一种基于工业相机的隧道衬砌表观病害检测系统

说明书

本发明公开了一种基于工业相机的隧道衬砌表观病害检测系统，涉及隧道运维检测技术领域，包括钢轨与承载板，通过借助两个轮毂电机作为主要的动力源，使得整个检测装置作业速度更快，在短暂的高铁开天窗时间内，能够有效完成检测工作，减轻了检测时对交通的影响，通过使用工业相机以及深度学习算法作为主要检测手段，减少人工劳动强度以及人为读数误差，省时、省力，保证检测准确性、周期性和及时性，承载板移动过程中，风力带动风扇转动，从而能够在无外置动力设备的情况下带动第二锥齿轮转动，而透明防护罩的内壁与清洁刷相接触，从而能够达到对透明防护罩清洁的目的，无需对补光组件进行拆卸即可达到清洁的目的。

技术领域

本发明涉及隧道运维检测技术领域，具体为一种基于工业相机的隧道衬砌表观病害检测系统。

背景技术

隧道衬砌是指支持和维护隧道的长期稳定和耐久性的永久结构物。其作用是：支持和维护隧道的稳定；保持列车运行所需的空间；防止围岩的风化；解除地下水的影响等。因此，隧道衬砌必须有足够强度、耐久性和一定的抗冻、抗渗和抗侵蚀性。隧道衬砌主要由拱圈、边墙、仰拱和底板几部分构成。为排出隧道内的水，隧道内还设排水沟(中心排水沟或侧沟)。

但是实际隧道巡检中，在检测工程中，大多仍采用传统的人工检测方法，采用手电筒照明，肉眼查看病害，然后用标尺测量，相机拍照记录裂缝特质形态，人工记录裂缝位置信息。该方法检测到的衬砌裂缝准确率低，容易漏检，检测结果主观性较强，且难以在隧道天窗时间范围内全部完成检测，与近年来轨道交通快速发展的使用需要相背离。而且桥隧养护维修人员少，检查速度慢、工作量大，照明设施缺陷无法保证检查效果，对表面重点病害无法及时发现，导致无法及时做出决策，此外，隧道巡检中，由于隧道内部灰尘较多，照明灯使用一段时间后，细小灰尘容易通过灯头缝隙进入其内部，降低灯头的照明效果，从而影响工业相机的拍照清晰度，若需要对灯头内部清洁，则需将灯头拆卸，增加了清洁的难度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于工业相机的隧道衬砌表观病害检测系统，解决了隧道巡检到的衬砌裂缝准确率低，容易漏检，检测结果主观性较强，且难以在隧道天窗时间范围内全部完成检测以及照明灯使用一段时间后，细小灰尘容易通过灯头缝隙进入其内部，降低灯头的照明效果，影响工业相机的拍照清晰度的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于工业相机的隧道衬砌表观病害检测系统，包括钢轨与承载板，所述承载板活动设置在钢轨的上方，所述承载板的底部四个拐角均固定设置有轮毂电机，且钢轨的顶部固定设置有防护栏，且钢轨顶部一侧固定设置有支撑架，所述支撑架的顶端固定连接有安装座，所述安装座的一侧壁固定设置有工业相机，且安装座的另一侧壁固定设置有补光组件，所述防护栏的一侧分别固定设置有车载中控屏与手刹，所述承载板的顶部一侧分别固定连接有锂电池组与工控机，所述承载板的顶部一侧固定连接有若干座椅，且承载板正面与背面两侧均固定连接有车行灯，且承载板的正面中间位置固定连接有三维激光扫描器，所述承载板的底部右侧固定连接有动力控制单元。

所述补光组件包括灯罩与传动箱，所述灯罩与传动箱之间通过线管连接，所述传动箱的内部转动连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一侧啮合有第二锥齿轮，且第一锥齿轮的一侧壁固定连接有传动杆，所述传动杆贯穿传动箱与灯罩并固定连接有透明防护罩，所述灯罩的内部一侧固定设置有LED灯板，且灯罩内部的另一侧固定设置有安装架，所述安装架的一侧壁固定设置有清洁刷，所述第二锥齿轮的一端固定连接有传动轴，传动轴的一端贯穿传动箱并固定连接有风扇。

进一步的，四个所述轮毂电机共同滚动连接在钢轨的顶部。

进一步的，所述工业相机与补光组件均为环形阵列分布，且数量有若干个。

进一步的，所述灯罩的外壁开设有环形滑槽，所述透明防护罩转动连接在环形滑槽的内部。

进一步的，所述安装架位于LED灯板的一侧，所述安装架的一侧壁开设有固定槽，所述清洁刷固定连接在固定槽内部，且清洁刷的一侧壁固定连接有若干清洁刷毛。