[发明专利]一种三维激光扫描仪固定机构、地铁隧道采集系统及方法

权利要求书

1.一种三维激光扫描仪固定机构,其特征在于，

包括三维激光扫描仪(1)和仪器安装平台(2)；

所述三维激光扫描仪包括机身(101)、激光发射器和自动马达(102)；所述机身(101)中间有安装槽，所述激光发射器在所述安装槽内竖直平面旋转，所述机身(101)底部中间为圆形构件，所述自动马达(102)包括马达本体和转动轴,所述自动马达(102)通过所述转动轴与所述机身(101)底部圆形构件连接；

所述仪器安装平台(2)包括上部固定平板(201)，所述固定平板(201)中间为圆孔，所述圆孔一侧为豁口，所述固定平板(201)下面通过若干支撑柱(202)与支撑板(203)固定连接；

所述豁口和所述圆孔与所述圆形构件配合，所述圆形构件穿过所述豁口，进入所述圆孔，所述固定平板与所述机身底部螺接。

2.根据权利要求1所述的一种三维激光扫描仪固定机构,其特征在于，所述支撑板(203)下部通过若干支撑柱与底部固定板(204)固定连接，所述底部固定板(204)的面积小于所述支撑板(203)的面积。

3.一种基于权利要求1或2所述的一种三维激光扫描仪固定机构的地铁隧道采集系统，其特征在于，包括三维激光扫描仪固定机构、轨道车模块、距离传感器(4)、RFID读写器(7)和上位机(3)；

所述三维激光扫描仪固定机构固定在所述轨道车模块上，所述轨道车模块上配置距离传感器(4)、RFID读写器(7)和上位机(3)；

所述上位机(3)通过无线或/和有线与所述三维激光扫描仪(1)通信连接，通过串口分别与所述距离传感器(4)和所述RFID读写器(7)通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种地铁隧道采集系统，其特征在于，所述距离传感器(4)为高精度光栅编码器，且所述距离传感器(4)为脉冲信号输出,用于定位采集系统在隧道内的位置。

5.根据权利要求3所述的一种地铁隧道采集系统，其特征在于，所述轨道车模块包括轨道车车体(12)、轨道车控制器(5)、轨道车控制器信号接收器(6)、驱动机构、蓄电池(10)和照明设备(9)；

所述轨道车控制器(5)与所述轨道车控制器信号接收器(6)通过无线或/和有线连接；

所述轨道车车体(12)周圈配置照明设备(9)，所述蓄电池(10)用于给所述照明设备(9)供电。

6.根据权利要求5所述的一种地铁隧道采集系统，其特征在于，所述驱动机构包括高精度步进电机(11)、传动装置(8)，所述高精度步进电机(11)通过所述传动装置(8)与所述轨道车车体(12)的车轮传动连接。

7.一种基于权利要求6所述的一种地铁隧道采集系统的地铁隧道采集方法，包括以下步骤；

S1、所述轨道车模块带动整个采集系统以恒定的速度在地铁轨道上运行；

S2、所述上位机(3)发送启动采集指令给所述三维激光扫描仪(1)、所述距离传感器(4)和所述RFID读写器(7)；

S3、所述三维激光扫描仪(1)、所述距离传感器(4)和所述RFID读写器(7)接收所述上位机(3)的启动采集指令，所述三维激光扫描仪(1)连续的采集隧道环片的点云数据并实时传输给所述上位机(3)，所述距离传感器(4)实时采集里程数据传输给所述上位机(3)，所述RFID读写器(7)识别地铁隧道内部环片上预设的RFID智能标签，并将识别信号实时返回给所述上位机(3)；

S4、所述上位机(3)接收所述三维激光扫描仪(1)、所述距离传感器(4)和所述RFID读写器(7)传输的数据，完成多源数据融合处理和保存。

8.根据权利要求7所述的一种地铁隧道采集方法，其特征在于，

步骤S1中，所述轨道车控制器(5)发送控制信号，所述轨道车控制器信号接收器(6)接收所述控制信号，对所述高精度步进电机(11)进行无线控制，所述高精度步进电机(11)通过传动装置(8)驱动整个采集系统以恒定的速度在地铁轨道上运行。

9.根据权利要求7所述的一种地铁隧道采集方法，其特征在于，

步骤S3中，所述三维激光扫描仪(1)采集时，所述激光发射器在垂直于地铁轨道的竖直平面内旋转，移动扫描。