[实用新型]面向物联网和3D GIS的公路隧道智能检修机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于公路隧道检修技术领域，具体涉及一种面向物联网和3D GIS的公路隧道智能检修机器人。 

背景技术

信息技术的发展催生了物联网技术和地理信息系统技术，物联网可以理解为“通过射频识别（RFID）、红外传感、定位系统、激光扫描等信息传感设备，按照约定的协议，把物品或设备与互联网连接起来进行信息通信，以实现智能化识别、跟踪、定位、监控和管理的网络系统”。地理信息系统是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，地理信息系统技术已经被大量应用于资源管理、环境监测、城市规划、土地管理及水利、林业等领域。 

目前，面向物联网的智能机器人已经在很多领域得到了广泛的应用，智能机器人通过接口与物联网系统进行数据通信，以完成各种指定的操作，给人们的生活和生产带来了极大的便利。但在公路隧道的检修方面，常规的做法是检修车运行到指定的检修地点，由检修人员在作业平台上对需要检修的设备或零件进行检修作业，此种常规的检修方法既降低了检修效率、浪费了人力资源、增大了安全风险，又不能实现对公路隧道的实时监测与检修。因此，急需一种利用上述技术实现公路隧道智能化检修的机器人，但目前，此种应用于公路隧道检修的智能机器人尚未见报道。 

实用新型内容

本实用新型是针对上述公路隧道检修中存在的效率低、安全风险大、不能实时智能监测与检修的缺陷，而提供的一种面向物联网和3D GIS的公路隧道智能检修机器人。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案： 

一种面向物联网和3D GIS的公路隧道智能检修机器人，其特征在于：包括核心控制系统、自动巡逻系统、自动检修系统和机械手装置；所述的核心控制系统包括物联网通讯模块、隧道三维地理信息管理、自动巡逻控制模块和自动检修控制模块；所述自动巡逻系统包括隧道三维地理信息扫描装置、现场人机声光交互装置；所述的自动检修系统包括目标定位装置、备件耗材箱；所述自动巡逻系统和自动检修系统及机械手装置由所述自动巡逻控制模块和自动检修控制模块控制。

本实用新型的有益效果： 

本实用新型机器人通过隧道三维地理信息管理及三维地理信息扫面装置可实时扫面隧道内的三维地理信息，测量并记录扫描到的零部件的相应状态数据并存储到空间数据库中，为实时监测公路隧道内零部件的状态提供对比数据，并可监测出公路隧道内需要检修的零部件，实现智能监测的目的。

由于所述自动巡逻系统和自动检修系统通过所述自动巡逻控制模块和自动检修控制模块控制，同时，在核心控制系统中控制软件的控制下，所述机械手装置可自主完成公路隧道内零部件的检修维护工作，达到智能巡逻和检修的目的。 

综上，本实用新型机器人可自主巡逻与检修工作，既节约了人力资源和劳动成本、提高检修效率、降低安全风险，又实现了公路隧道的实时智能监测与检修。 

进一步，所述的三维地理信息扫描装置包括多个安装于机器人表面的360⁰自由旋转的云台和安装于所述云台上的3D高清摄像头；所述目标定位装置包括多个安装于360⁰自由旋转的云台上的射频读卡器和3D高清摄像头。 

进一步，所述的现场人机声光交互装置包括有音频传感器、光敏传感器、信号处理器、信号转换器及声光信号收发器。 

进一步，所述的备件耗材箱包括多个具有自动枪弹匣结构的箱体；备件耗材箱配件的识别定位采用射频识别技术。 

进一步，所述的机械手装置包括自动充电机械手、交通管理机械手、道路维护机械手、紧急救护机械手、消防喷洒头、备件交换机械手、传感器标定机械手、传感器更换机械手、清洁工作机械手、配件更换机械手和其他零件维修机械手。 

附图说明

图1是本实施例面向物联网和3D GIS的公路隧道智能检修机器人的结构模块图； 

图2是本实用新型实施例三维地理信息管理模块原理图；

图3是图1实施例自动巡逻控制流程图；

图4是图1实施例目标定位控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：