[发明专利]一种基于隧道裂纹检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于隧道裂纹检测系统及方法，包括远程基站、无线通信模块、检测小车和检测机器人，所述检测小车通过无线通信模块与所述远程基站相连接，所述检测小车上设有可拆解分离的检测机器人，所述检测小车内设有主控系统，所述主控系统包括小车运动控制模块和机器人控制模块，所述小车运动控制模块接收所述远程基站下发的动作指令，并对检测小车进行运动控制；所述机器人控制模块接收所述远程基站下发的工作指令，驱动检测机器人在隧道内运动并进行裂纹检测工作，将检测信息通过无线通信模块传输给所述远程基站。该检测系统科学便利、针对性强、使用方便，成本低廉，操作简单，易于推广。

技术领域

本发明涉及隧道检测领域，具体涉及一种基于隧道裂纹检测系统及方法。

背景技术

随着国民经济的持续快速发展，对基础设施的服务性能要求越来越来，同时，对基础设施的投入能力越来越强，在此背景下，我国出现了大量的公路隧道，至2017年底已建设16229座公路隧道，其数量和长度是其他国家难以比拟的。与之同时，隧道运营中也出现了严重病害，主要表现为渗漏水、冻融、衬砌损伤等，不仅缩短了隧道维护周期和使用寿命，而且影响交通安全，近年来国内外多次出现的隧道内重大交通事故多是隧道病害累积作用造成的。因此，为了公路隧道病害已经成为威胁交通安全的主要因素之一，亟待解决。

为了治理隧道病害，国内外学者和工程技术人员进行了不懈努力，从维修加固和快速检测方面做了大量工作。目前最常用的维修加固方法就是注浆处理。但实践发现，注浆处置效果差异严重，尤其是岩溶地区渗漏水隧道，有效性十分有限，主要原因在于维修加固方案的制定往往基于隧道病害外部表征而制定，对病害的起源和病害演化机理与演化过程没有深入考虑。隧道检测往往基于人工目测和仪器协作为主，该方法不仅需要封闭交通，而且往往只考虑衬砌表面的可见病害，现有病害评价体系也仅仅检测可见病害。虽然现在已经开发了快速检测的桥梁检测车，不需要封闭交通，但这些检测往往是基于红外线、激光、影像等技术进行的，这些技术仅能检测衬砌表面可见病害，而对位于衬砌背后的隐性病害无能为力。而这些隐性病害恰恰是可见病害的病原体，是威胁隧道稳定性和交通安全性的关键致因，也是病害处置急需解决的本源问题。

因一次检测往往需要对隧道全长进行检测，距离较长，人工操作劳动强度过大，且在检测时因人为因素，雷达与检测线会出现偏移，且距离不能保持恒定，使得检测存在较大误差，检测结果不够精确。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于隧道裂纹检测系统及方法。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种基于隧道裂纹检测系统，包括远程基站、无线通信模块、检测小车和检测机器人，所述检测小车通过无线通信模块与所述远程基站相连接，所述检测小车上设有可拆解分离的检测机器人，所述检测小车内设有主控系统，所述主控系统包括小车运动控制模块和机器人控制模块，所述小车运动控制模块接收所述远程基站下发的动作指令，并对检测小车进行运动控制；所述机器人控制模块接收所述远程基站下发的工作指令，驱动检测机器人在隧道内运动并进行裂纹检测工作，将检测信息通过无线通信模块传输给所述远程基站。

进一步，所述检测机器人包括检测机器人本体、电源模块、子机控制模块、信息采集装置和多关节行走机构，所述电源模块、子机控制模块和信息采集装置设置在所述检测机器人本体内，所述检测机器人本体的底部设有多关节行走机构，所述电源模块分别与所述子机控制模块、信息采集装置和多关节行走机构。

进一步，所述信息采集装置包括探测雷达、摄像调节单元、摄像采集单元和临时存储单元，

所述摄像调节单元用于调节摄像采集单元的摄像头，方便采集隧道壁面上的图像信息；

所述摄像采集单元用于采集隧道壁面上的图像信息，并将采集到的图像信息传输到临时存储单元进行信息存储；

所述临时存储单元用于储存摄像采集单元采集到的图像信息，并将其传输给检测小车的主控系统。