[发明专利]一种悬挂式隧道巡检装置、系统及方法

说明书

本发明公开了一种悬挂式隧道巡检装置、系统及方法，包括：定位组件、巡检组件；定位组件包括编码器、RFID读卡器、若干RFID标签，编码器用于基于行进距离进行实时定位，若干RFID标签分别设于隧道的不同位置，RFID读卡器用于基于标签内的位置信息对实时定位进行校准；巡检组件包括激光模块、相机模块、红外模块，其中，激光模块用于对隧道横截面轮廓进行测量，检测隧道变形情况，相机模块用于根据定位组件的实时定位每隔预设距离触发拍摄隧道的图像并识别其病害点，红外模块用于采集隧道的热图像并识别其病害点。本发明不仅实现了多层次的综合隧道病害检测，提高了病害巡检的准确性、全面性，而且提高了隧道病害定位的精准度，便于了病害的追溯复检。

技术领域

本发明属于隧道病害检测领域，尤其涉及一种悬挂式隧道巡检装置、系统及方法。

背景技术

铁路隧道建成时，部分区段存在拱墙背后空洞、衬砌厚度不足等施工缺陷，经过运营期列车荷载作用，极易引发其他各类病害，如衬砌渗漏水、开裂、掉块，隧底裂损等。这些病害恶化了铁路隧道服役性能，降低了隧道结构的安全可靠度和稳定性，威胁线路行车安全。铁路隧道病害的原因涉及到环境、设计、施工、运营维护等多个方面，铁路隧道检测、监测已经成为继铁路建设之后的重要任务。传统的人工巡道作业模式存在作业效率低、检测结果因人而异、占用天窗时间、人力成本逐年增加等诸多弊端。因此，隧道检测行业对高效、自动化、智能化的隧道轨道机器人的需求日益迫切。

现有的隧道巡检机器人多采用在隧道地面路径行走的轮式或履带式机器人、以及在隧道轨道上行走的地面轨道机器人，前者隧道巡检速度非常的慢，并且由于隧道狭窄、距离长、工作环境差，这对其隧道巡检造成了巨大的影响，导致检测的效果非常差，并且稳定性也非常的差，而后者在隧道巡检上与正常在铁轨上运行的设备相冲突，无法在空窗期之外的时间工作，工作时间、工作效率需要严格要求，这不仅导致设备的设计要求高、成本高，而且在空窗期运行隧道巡检对于隧道内的工作人员也具有一定的安全隐患。

另外，隧道病害检测技术不全面，无法全面多层次地进行隧道病害检测，隧道病害定位也不精准等技术缺陷，很难对病害进行追溯复检，同时，安装、运行的安全性也很难保证。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种悬挂式隧道巡检装置、系统及方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种悬挂式隧道巡检装置，包括：定位组件、巡检组件；

定位组件包括编码器、RFID读卡器、若干RFID标签，编码器用于基于行进距离进行实时定位，若干RFID标签分别设于隧道的不同位置，RFID读卡器用于基于标签内的位置信息对实时定位进行校准；

巡检组件包括激光模块、相机模块、红外模块，配合用于隧道病害的多层次综合检测，其中，激光模块用于对隧道横截面轮廓进行测量，检测隧道变形情况，相机模块用于根据定位组件的实时定位每隔预设距离触发拍摄隧道的图像并识别其病害点，红外模块用于采集隧道的热图像并识别其病害点。

在其中一个实施例中，还包括云台，云台和激光模块设于外部载体上，相机模块与红外模块为一体式结构，且设于云台上。

在其中一个实施例中，还包括云台，云台和激光模块设于外部载体上，红外模块设于云台上，相机模块为单台相机或相机阵列，其中，单台相机设于云台上，相机阵列设于悬挂车体上。

在其中一个实施例中，云台包括水平旋转件、垂直旋转件，用于调节相机模块、红外模块的拍摄角度，以获取更大的隧道巡检范围。

在其中一个实施例中，巡检组件还包括摄像模块，摄像模块与相机模块、红外模块为一体式结构，且设于云台上，用于监控隧道巡检过程、检查隧道内设备的工作状态，以及监控隧道人员作业过程。

在其中一个实施例中，还包括与相机模块同步工作的频闪光源，用于根据定位组件的实时定位触发拍照补光。