[发明专利]一种地铁隧道病害检测装置及检测方法

说明书

本发明提出了一种地铁隧道病害检测装置及检测方法，其中地铁隧道病害检测装置包括隧道平板机车、控制操作集成装置、图像获取装置和辅助光源；所述图像获取装置固定在扇形托架上，所述辅助光源均匀分布在所述图像获取装置的两侧；所述控制操作集成装置与所述图像获取装置和所述辅助光源呈电连接；所述图像获取装置包括若干个相机、若干个激光测距仪和若干个惯性导航仪，所述激光测距仪和惯性导航仪均与所述相机相连接。该地铁隧道病害检测装置具有自动化程度高、安全、高效、多参数综合检测的特点。

技术领域

本发明涉及一种地铁隧道病害检测技术领域，特别涉及一种地铁隧道病害检测装置及检测方法。

背景技术

目前国内运营地铁里程已达到1500公里。随着社会主义现代化发展的步伐，预计到2020年中国城市轨道交通预计将达到6100公里。地铁运营过程中，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，在地铁运营中对隧道结构的维护是为保障隧道长期运营的必要手段。

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。

此外，病害数据的采集过程离不开传感器的参与；目前，现阶段大部分地铁隧道病害检测传感器的安装都依靠简单的结构支架固定，在检测车辆运行过程中机械振动、固定安装的不牢固等问题都会对数据采集产生不良影响，甚至造成传感器不可逆损坏。

因此，迫切需要一个相对稳固、可调节的平台支撑系统来保障传感器的安全、稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有自动化程度高、安全、高效、多参数综合检测的特点的地铁隧道病害检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：该地铁隧道病害检测的装置，包括隧道平板机车、控制操作集成装置、图像获取装置和辅助光源；所述图像获取装置固定在扇形托架上，所述辅助光源均匀分布在所述图像获取装置的两侧；所述控制操作集成装置与所述图像获取装置和所述辅助光源呈电连接；所述图像获取装置包括若干个相机、若干个激光测距仪和若干个惯性导航仪，所述激光测距仪和惯性导航仪均与所述相机相连接。采用上述技术方案，通过图像获取装置中的相机获得图像，结合相机获得图像时的激光测距仪测得距离和惯性导航仪测得的相机的角度对所获取的图像进行补偿，可以得到清晰的图像；获取的图像传输给控制操作集成装置进行处理，即可获得隧道检测数据。相机采用工业面阵CCD相机，激光测距仪用于测量工业面阵CCD相机与隧道表面距离并记录；惯性导航仪可实现对托盘在运动过程中振动数据的监测，以便软件对图像抖动进行修正补偿。

本发明进一步改进在于，所述图像获取装置通过相机托盘集成固定在托盘盒里；所述托盘盒与所述扇形托架呈可拆卸连接。这样方便图像获取装置的检修与更换。采用铝型材连接，具有安装方便，刚性好、强度高、重量轻的优点。本发明进一步改进在于，所述扇形托架连接在主体支撑架上，所述主体支撑架通过底座固定架与所述隧道平板机车相连接。底座固定架作为主体支撑架与隧道平板机车的连接结构，可以实现在不破坏隧道平板机车中车辆本身结构的情况下牢固固定。