[发明专利]地铁隧道病害智能监测装置及使用方法

权利要求书

1.一种地铁隧道病害智能监测装置，适用于在地铁隧道的日常病害监测工作中替代人工作业，其特征在于：包含用于装载本监测装置其他部件的承载单元、用于驱动本监测装置运动的驱动单元(12)、用于采集隧道图像数据的数据采集单元(8)和用于控制本监测装置工作的控制单元；其中：

所述承载单元包含车体(1)、导向轮(2)和伸缩杆(17)；所述车体(1)为箱状容器，前部外侧与所述伸缩杆(17)的一端铰接，底部外侧安装有所述导向轮(2)；

所述驱动单元(12)包含用于驱动所述导向轮(2)转动的电机，固定安装在所述车体(1)内部；所述电机通过传送带或链条与所述导向轮(2)转动连接；

所述数据采集单元(8)包含用于承载所述数据采集单元(8)其他部件的安装座(9)；所述安装座(9)为环形，底部与所述伸缩杆(17)的另一端活动连接；所述安装座(9)的两侧分别固定连接有与所述安装座(9)形状相同的支撑板(10)；所述支撑板(10)的外边缘铺设有电光源；在两个所述支撑板(10)之间的所述安装座(9)的外边缘，设置有若干摄像头(14)、若干红外扫描器和若干全息投影器(16)；所述摄像头(14)、红外扫描器共同采集所述隧道图像数据；所述隧道图像数据包含由所述摄像头(14)采集的视频信息和由所述红外扫描器采集的隧道沉降信息和位移信息；

所述控制单元包含固定安装在所述车体(1)内的MCU；所述摄像头(14)、红外扫描器和全息投影器(16)都与所述MCU电信号连接；所述MCU接收来自所述摄像头(14)、红外扫描器的所述隧道图像数据，并转发给所述全息投影器(16)；所述全息投影器(16)将所述隧道图像数据存储；所述控制单元与所述驱动单元(12)电信号连接，向所述驱动单元(12)发送驱动指令；所述驱动单元(12)根据接收的驱动指令，驱动导向轮(2)运动，进而带动车体(1)在轨道上运动。

2.根据权利要求1所述的地铁隧道病害智能监测装置，其特征在于：所述导向轮(2)有四个，通过四个隔振器对称安装在所述车体(1)底部外侧的四个角上；所述隔振器为BE型橡胶隔振器；

所述伸缩杆(17)为气动伸缩杆(17)或液压伸缩杆(17)或手动伸缩杆(17)，通过驱动体(3)铰接在所述车体(1)前部外侧；所述驱动体(3)为由电信号控制的气缸或液压缸，与所述MCU电信号连接，接收来自所述控制单元的伸缩杆(17)调节信号，并根据所述伸缩杆(17)调节信号调整所述伸缩杆(17)的转动角度和伸展长度；

所述车体(1)顶部前端的外侧设有一个内凹的用于放置非工作状态的数据采集单元(8)的第一容纳腔(6)。

3.根据权利要求1所述的地铁隧道病害智能监测装置，其特征在于：所述安装座(9)的形状为与隧道横截面呈相似形的环状；两个所述支撑板(10)之间安装有两个保护板(11)；所述保护板(11)与所述安装座(9)外缘形状相同，分别活动插接在两个支撑板(10)靠近所述摄像头(14)的一侧，可自由伸出或缩入所述支撑板(10)；每个所述保护板(11)可自由伸出的高度为两个所述支撑板(10)之间垂直距离的一半。

4.根据权利要求1所述的地铁隧道病害智能监测装置，其特征在于：所述车体(1)顶部固定安装有显示屏(13)；所述显示屏(13)与所述MCU电信号连接，接收并实时显示所述隧道图像数据；

所述控制单元还包含固定安装在所述车体(1)内的用于实现给本监测装置定位的定位仪(5)；所述定位仪(5)与所述MCU电信号连接，将采集到的位置数据实时发送给MCU。

5.根据权利要求1所述的地铁隧道病害智能监测装置，其特征在于：所述控制单元还包含固定安装在所述安装座(9)上的若干激光测距仪；所述激光测距仪成矩阵式分布，与所述MCU电信号连接，将采集到的相对距离数据和病变精准深度数据传送给MCU；所述相对距离数据是指本监测装置到地铁隧道壁的距离。