[发明专利]隧道裂缝快速检测装置及方法

权利要求书

1.一种隧道裂缝快速检测装置，其特征在于：它包括运载工具(5)、设置在运载工具(5)内的电脑(1)和主控机(2)以及探测模块(3)、安装在运载工具(5)的滚轮上的里程记数器(7)，其中，所述探测模块(3)包括照相机(3.1)、激光断面扫描器(3.2)、红外成像仪(3.3)、惯性导航器(3.4)和灯光频闪器(3.5)，所述主控机(2)的各个通信端通过对应的电缆(6)分别连接照相机(3.1)、激光断面扫描器(3.2)、红外成像仪(3.3)、惯性导航器(3.4)、灯光频闪器(3.5)和里程记数器(7)的通信端，所述主控机(2)数据通信端连接电脑(1)的数据通信端。

2.根据权利要求1所述的隧道裂缝快速检测装置，其特征在于：所述运载工具(5)上设有支撑架(4)，所述支撑架(4)上固定有框架(4.1)和灯光频闪器(3.5)，所述激光断面扫描器(3.2)设置在框架(4.1)的前端面，所述红外成像仪(3.3)设置在框架(4.1)的后端面，所述激光断面扫描器(3.2)的扫描镜头朝上，所述红外成像仪(3.3)的成像镜头朝上。

3.根据权利要求2所述的隧道裂缝快速检测装置，其特征在于：所述惯性导航器(3.4)设置在框架(4.1)内部。

4.根据权利要求2所述的隧道裂缝快速检测装置，其特征在于：所述红外成像仪(3.3)的感光成像器件与激光断面扫描器(3.2)的激光发射器为同轴设置。

5.根据权利要求4所述的隧道裂缝快速检测装置，其特征在于：所述照相机(3.1)有三个，一个照相机(3.1)安装在框架(4.1)顶面，其余两个照相机(3.1)分别安装在框架(4.1)两侧面，三个照相机(3.1)的镜头轴线交点在激光断面扫描器(3.2)的激光发射器轴线上。

6.根据权利要求2所述的隧道裂缝快速检测装置，其特征在于：所述框架(4.1)距离运载工具(5)的顶面0.8～1.3米。

7.一种利用权利要求1所述隧道裂缝快速检测装置进行隧道裂缝快速检测的方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：将隧道裂缝快速检测装置的运载工具(5)置于待测隧道(8)的地面上；

步骤2：电脑(1)通过主控机(2)将照相机(3.1)、激光断面扫描器(3.2)、红外成像仪(3.3)、惯性导航器(3.4)、灯光频闪器(3.5)和里程记数器(7)进行初始化处理；

步骤3：电脑(1)运行控制软件，通过主控机(2)控制照相机(3.1)、激光断面扫描器(3.2)、红外成像仪(3.3)、惯性导航器(3.4)、灯光频闪器(3.5)和里程记数器(7)工作；

步骤4：操作运载工具(5)在待测隧道(8)内，沿待测隧道(8)的轴向匀速行驶，并使运载工具(5)驶过待测隧道(8)的待测区域，电脑(1)通过主控机(2)获取运载工具(5)在行进过程中的待测隧道待测区域的相机照相数据、待测隧道待测区域的红外成像数据、待测隧道待测区域的激光断面数据、运载工具的行走轨迹数据、运载工具的行走里程数据；

步骤5：电脑(1)根据上述待测隧道待测区域的相机照相数据、待测隧道待测区域的红外成像数据、待测隧道待测区域的激光断面数据、运载工具的行走轨迹数据、运载工具的行走里程数据并依据摄影测量学原理生成对应的隧道三维结构图、隧道三维成像图、隧道顶部红外温度图及运载工具路线图；

步骤6：对上述隧道三维结构图、隧道三维成像图、隧道顶部红外温度图及运载工具路线图进行肉眼识别，判断待测隧道(8)的待测区域是否存在裂缝和/或渗水和/或漏水和/或剥落和/或脱空和/或形变形态。

8.根据权利要求7所述的隧道裂缝快速检测的方法，其特征在于：所述步骤6中，如果待测隧道(8)的待测区域中存在裂缝和/或渗水和/或漏水和/或剥落和/或脱空和/或形变形态，则根据隧道三维结构图、隧道三维成像图、隧道顶部红外温度图及运载工具路线图中的坐标判断裂缝和/或渗水和/或漏水和/或剥落和/或脱空和/或形变形态在隧道(8)中的具体位置。

9.根据权利要求7所述的隧道裂缝快速检测的方法，其特征在于：所述匀速行驶的速度范围为1～30公里/小时。