[发明专利]一种轨道交通隧道结构表观病害检测装置

说明书

本发明涉及一种轨道交通隧道结构表观病害检测装置及方法，包括快速移动平台，通过行进轮毂沿轨道方向运行，快速移动平台上连接平顺性检测装置、监控摄像头、激光雷达和激光扫描仪；平顺性检测装置，包括位于快速移动平台底部并列布置且与轨道方向相垂直的两组检测梁，检测梁上设有激光测距仪和陀螺仪。通过搭载三维激光扫描仪、平顺性检测装置、远程地面控制站等设备从而实现对隧道结构表观病害的自动化巡检及轨道平顺性的智能检测，旨在解决传统检测手段效率低、危险系数高、新兴检测手段智能化程度低的弊病。

技术领域

本发明涉及隧道检测技术领域，具体为一种轨道交通隧道结构表观病害检测装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

轨道交通的隧道维护作业需要进行病害检测，一方面及时发现隧道衬砌裂缝及渗漏水等病害，从而及时处理，另一方面检测隧道内的轨道平顺情况，降低轨道不平顺对设备和车辆的影响。

传统的病害检测手段依靠人工携带设备或仪器进入隧道内部进行，人工为主的检测方式虽然技术成熟但是检测效率低、精度低且无法保障工作人员的安全，无法满足日益增长的病害检测需求。一些无人化的检测手段仍处于起步阶段，难以实现自动化巡检，并且容易受到隧道内部环境影响导致设备的检测精度和效率不理想。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种轨道交通隧道结构表观病害检测装置，通过搭载三维激光扫描仪、平顺性检测装置、远程地面控制站等设备从而实现对隧道结构表观病害的自动化巡检及轨道平顺性的智能检测，旨在解决传统检测手段效率低、危险系数高、新兴检测手段智能化程度低的弊病。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种轨道交通隧道结构表观病害检测装置，包括：

快速移动平台，通过行进轮毂沿轨道方向运行，快速移动平台上连接平顺性检测装置、监控摄像头、激光雷达和激光扫描仪；

平顺性检测装置，包括位于快速移动平台底部并列布置且与轨道方向相垂直的两组检测梁，检测梁上设有激光测距仪和陀螺仪。

快速移动平台底部中心通过连接块与两组检测梁连接，检测梁中心连接陀螺仪，检测梁两端连接激光测距仪。

行进轮毂一侧设有第一编码器，激光测距仪远离检测梁的一侧设有第二编码器。

行进轮毂具有至少四组，第一编码器位于沿轨道方向的后两组行进轮毂一侧。

激光雷达位于监控摄像头前侧，用于检测行进路段的路况并将信号传输至行进轮毂的轮毂电机。

激光扫描仪在行进时获取隧道结构点云数据，通过得到的点云灰度及深度影像视图，用于隧道表观病害信息进行识别与特征分析。

地面站，与快速移动平台通讯连接。

陀螺仪获取因轨道不平顺引起的左右两侧轮毂高程不一致，出现的俯仰角变化和中心位置方向角变化。

激光测距仪获取快速移动平台左右两侧的轨距变化。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

1、通过搭载平顺性检测装置，快速移动平台形成沿轨道方向运行的测量车体，轨道的不平顺会导致测量车体左右两侧轮毂高程不一致从而出现左、右俯仰角变化和测量车体的中心位置方向角变化，这部分角度变化会反映在检测梁上，从而被检测梁中心处的陀螺仪获取到，激光测距仪则获取快速移动平台左、右端与左、右轴箱的相对位移和左、右轨距，从而完成轨道平顺性状态的检测。