[发明专利]一种隧道衬砌病害综合检测车

说明书

本发明公开了一种隧道衬砌病害综合检测车，包括:里程定位系统，设置于车体的前端，用于判定检测车行进位移和姿态，并生成基于空间位移的触发信号，发送；还用于测定里程数值，并同步传输。表观检测系统，用于检测隧道表面病害；并在接收到里程定位系统发送的触发信号和里程数值时，启动检测隧道一位置的表面病害。雷达探测系统，用于检测隧道的深层病害；并在接收到里程定位系统发送的触发信号和里程数值时，与表观检测系统同步启动，检测隧道同一位置的深层病害。该综合检测车具有自动化程度高、安全、高效、多参数综合检测的功能。

【技术领域】

本发明属于隧道检测技术领域，尤其涉及一种隧道衬砌病害综合检测车。

【背景技术】

随着隧道的运行时间逐渐变长，以混凝土材料为主的隧道结构出现渗漏水或者裂缝、剥落等表观缺陷，以及隧道断面形变，都是无法避免的病害现象，而且病害的长期发展对随到的安全性造成不可逆转的负面影响。因此，对隧道结构的维护是为保障隧道交通长期稳定运行的必要手段。

目前运营隧道的日常监测工作，大多离不开人工作业。例如，隧道衬砌裂缝的检测，是采用人工肉眼识别，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。对于拱腰以上和拱顶的衬砌裂缝检测，则需要采用脚手架或者高空升降平台车，检测人员才能近距离接触到隧道内壁，采用手电筒照明，肉眼查看拱腰和拱顶的病害。该方法检测到的衬砌裂缝准确率低，容易漏检，在检测工程中，人员安全性差，检测效率低，1公里隧道10个人需要1小时完成。因此，迫切需要开发一种地铁隧道病害信息采集方法，以达到病害信息快速、准确的采集、提高病害监测工作的效率。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种隧道衬砌病害综合检测车，具有自动化程度高、安全、高效、多参数综合检测的功能。

本发明采用以下技术方案：一种隧道衬砌病害综合检测车，包括:里程定位系统，设置于车体的前端，用于判定检测车行进位移和姿态，并生成基于空间位移的触发信号，发送；还用于测定里程数值，并同步传输。

表观检测系统，用于检测隧道衬砌表面病害；并在接收到里程定位系统发送的触发信号和里程数值时，启动检测隧道某一位置的表面病害。

雷达探测系统，用于检测隧道的深层病害；并在接收到里程定位系统发送的触发信号和里程数值时，与表观检测系统同步启动，检测隧道同一位置的内部结构病害。

进一步地，该里程定位系统包括中控单元、工控机一、定位单元、校准单元、惯导装置和编码器；定位单元和校准单元分别与工控机一呈双向数据连接，工控机一用于向中控单元发送数据，中控单元用于为定位单元和校准单元供电和发送触发信号；惯导装置和编码器均与中控单元相连接。

进一步地，该表观检测系统包括：高清图像采集单元、光源补光单元、采集控制单元和高速存储单元；高清图像采集单元和高速存储单元均与采集控制单元相连接。

上述高清图像采集单元包括：工业相机阵列，工业相机阵列呈半圆弧形，包括多个间隔设置的工业相机，各工业相机均配装有一个广角定焦镜头，且广角定焦镜头朝向圆弧的外侧，用于拍摄隧道衬砌表面。

上述光源补光单元，包含：COB光源阵列：与工业相机阵列的形状相一致，与工业相机阵列平行且间隔设置；为两组，分别位于工业相机阵列的前后两侧；COB光源阵列中包含多个间隔设置的COB光源，且光源的光朝向隧道衬砌表面面。

上述采集控制单元用于完成采集过程中工业相机和COB光源触发同步控制、工业相机和COB光源供电及驱动，并接收工业相机的数据。

进一步地，多个工业相机均通过相机托盘设置在第一支架上，第一支架为半圆弧形，架设在车体上，且半圆弧形的凸起侧朝向隧道衬砌表面，各工业相机设置于第一支架的凸起侧；相邻两个工业相机之间分布角度为30～40度，相邻两个工业相机的视场重合距离不低于20cm弧长。