[发明专利]一种用于隧道衬砌内部检测雷达的避障系统和避障方法

说明书

本发明公开了一种用于隧道衬砌内部检测雷达的避障系统和避障方法。该避障系统包括控制机构和与其连接的第一深度摄像机、第二深度摄像机、距离模块，第一深度摄像机设在车前部的顶部或侧部，第二深度摄像机设在雷达小车上，且雷达小车通过伸缩机构设在车后部的顶部，距离模块设置在承载车轮轴外侧，控制机构实时采集第一深度摄像机的检测数据，根据检测数据变化控制距离模块触发计数，并实时采集第二深度摄像机的检测数据，根据检测数据大小控制伸缩机构运动，以实现雷达小车对障碍物的规避。本发明通过采用至少两个深度摄像机进行垂直和水平方向上的障碍物感知，进而自动控制检测雷达的位置调整，实现对障碍物的全自动规避，效率高，安全性高。

技术领域

本发明涉及雷达检测技术领域，特别是涉及一种用于隧道衬砌内部检测雷达的避障系统和避障方法。

背景技术

随着我国公路交通建设的飞速发展，穿山挖隧，遇水搭桥，已经建设成了密集、发达的公路交通网络。隧道是公路交通的控制性工程，其自身结构和横穿于各种地形结构的特点决定了其受力和技术的复杂性，隧道内风机、指示牌等基础设备较多，因此，隧道检测、养护要求远高于一般路桥工程。国内隧道多种多样、长短不一，其中基础设施规格不统一，因此在进行衬砌检测时需要规避障碍物作业，过程繁琐，隧道内的障碍物对检测工作造成了极大的影响，使检测效率较低，安全性较低，过程繁琐，需要不断进行移动登高车或停车调整设备等重复性操作，大大增加了检测人员和设备的工作量。

目前，传统隧道雷达检测需要检测人员持有专业的检测仪器利用登高车等设备在封闭交通的情况下进行，检测效率低、安全风险高。无损的地质雷达检测需要由多个检测人员共同工作，一人在车外处观察行车状态并随时与驾驶人员沟通。该检测方式检测人员工作强度大，需多人轮换检测，效率低下，每小时可检不到一千米，车外指挥人员和登高雷达操作人员的工作条件及人身安全均难以保障。

由此可见，上述现有的隧道雷达检测方法仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的用于隧道衬砌内部检测雷达的避障系统和避障方法，使其能自动感应障碍物，自动调整检测雷达位置，自动实现障碍物规避，不仅检测效率大大提升，而且大大提升检测人员的安全性，成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于隧道衬砌内部检测雷达的避障系统，使其能自动感应障碍物，自动调整检测雷达位置，自动实现障碍物规避，不仅检测效率大大提升，而且大大提升检测人员的安全性，从而克服现有的隧道雷达检测方法的不足。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于隧道衬砌内部检测雷达的避障系统，安装于雷达检测车体上，包括控制机构和与其连接的第一深度摄像机、第二深度摄像机、距离模块，所述第一深度摄像机设置在所述检测车体车前部的顶部或侧部，用于探测从所述第一深度摄像机垂直朝向隧道衬砌方向的深度距离，所述第二深度摄像机设置在固定检测雷达的雷达小车上，用于探测从所述第二深度摄像机至位于雷达小车前方最近的障碍物的水平距离，且所述雷达小车通过伸缩机构设置在所述检测车体车后部的顶部，所述距离模块设置在所述检测车体的承载车轮轴外侧，所述控制机构实时采集所述第一深度摄像机的检测数据，根据检测数据的变化控制所述距离模块触发计数，并实时采集所述第二深度摄像机的检测数据，根据检测数据的大小，控制所述伸缩机构的伸缩运动，以实现雷达小车对障碍物的规避。

进一步改进，所述雷达小车上还设有与所述控制机构连接的伸缩臂状态检测机构，用于验证所述雷达小车收缩时是否收缩到位，并将验证信息发送至所述控制机构，所述控制机构根据验证信息控制所述检测车体的紧急制动机构启动并报警。

进一步改进，所述伸缩臂状态检测机构包括用于检测所述雷达小车至隧道衬砌垂直距离的测距传感器。

进一步改进，所述第一深度摄像机和第二深度摄像机均采用双目深度摄像机。

进一步改进，所述伸缩机构采用由液压油缸控制的多级套筒结构。

进一步改进，所述多级套筒结构的外套筒可转动的设置所述检测车体的上部。