[实用新型]一种基于高性能无人机的隧道结构检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人机隧道检测装置领域，特别是一种基于高性能无人机的隧道结构检测系统。

背景技术

目前，我国公路、铁路隧道总长约2万公里，各类水下隧道总长超过1万公里，大量隧道服役年限较长，运营条件差，经常需要进行隧道结构检测，隧道结构检测是发现病害类型并进行隧道测评的工作，以目视检测为主，少量检测仪器为辅，目前，常采用的检测手段是检测人员入洞巡检，检测人员通过肉眼观测隧道各部位是否存在裂缝、剥落、渗水等各类缺陷，并记录存在缺陷的部位、缺陷类型、位置，检测完成后再将记录资料交由内页人员整理分析形成报告。

首先，定期检查多采用目测，所得数据信息受到检测人员认识感知的限制，主观性强，难以得到准确的检测资料；其次，隧道作为一种埋置于地层内的半封闭建筑物，隧道内存在光线不足，空气流通性差等问题，来往车流会产生粉尘、一氧化碳、氮氧化物等污染物，检测人员长时间在隧道内作业，极易产生头晕目眩，呼吸道不适现象，对检测人员的健康造成危害；再次，出入隧道时光线的变化比较强烈，光线的变化引起司机视觉盲区增大，给检测人员带来极大安全隐患。

现有的无人机隧道检测技术同样存在不足，第一，在隧道内，行驶的车辆会扬起大量灰尘，特别是当渣土车通过时，隧道内能见度低，导致无人机拍摄的图像或视频信息模糊，给图像后期处理带来一定难度，检测结果会产生很大误差；第二，现有的无人机检测技术仅适用于隧道结构的局部病害检查，无法准确把握整体性能指标，如隧道路面线形高程、纵横坡度等；第三，隧道位于地层内，通讯信号弱，无人机极易偏离飞行路线，无法对无人机精确控制及定位。

实用新型内容

为了克服以上困难及缺陷，本专利提出了一种基于高性能无人机的隧道结构检测系统，具有快捷方便，准确高效，安全可靠的特点，在降低检测人员安全风险的同时能获得准确的检测资料，确保检测结果的客观性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下技术方案：一种基于高性能无人机的隧道结构检测系统，它包括无人机检测系统、位置检测系统、现场指挥中心和远程数据处理中心组成。

所述无人机检测系统和位置检测系统之间采用无线通讯连接，所述现场指挥中心分别与无人机检测系统和远程数据处理中心通过无线通讯连接。

所述无人机检测系统包括无人机机身、信息接收模块、信息传递模块、自动驾驶仪、透雾摄像机、信息储存卡、高精度激光测距传感器、电源和照明灯，所述信息接收模块与自动驾驶仪通讯连接，信息接收模块接收飞行指令和位置检测系统的位置信息，并传输到自动驾驶仪，自动驾驶仪能够根据与相邻两个位置传感器的相对距离及方向精确定位无人机，将定位信息与飞行路线对比，及时纠正偏离路线；所述信息传递模块用于向现场指挥中心传递信息，所述透雾摄像机采用具有色差补偿的镜头和近红外灵敏度高的CCD，能利用红外线准确聚焦拍摄图像或视频并储存于信息储存卡，高精度激光测距传感器安装于无人机底部，能够测量无人机到地面的距离。

所述位置检测系统由布置于隧道内的两个或两个以上的位置传感器组成。

所述现场指挥中心规划飞行路线，并发出起飞指令，同时接收来自无人机检测系统的检测信息并发送至远程数据处理中心；

所述远程数据处理中心接收来自现场指挥中心的检测信息，并对隧道结构的技术、运营状况进行客观评价。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的基于高性能无人机的隧道结构检测系统采用无人机作业，克服了人工目测的局限性、降低了检测人员的风险性，检测过程连续准确，快捷方便。

2、采用透雾摄像机采集检测图像信息，当隧道内扬尘时，仍能得到较清晰的图像或视频信息，方便图像后期处理，减小检测结果的误差。

3、本实用新型的基于高性能无人机的桥梁结构检测系统采用自动驾驶仪与洞内固定的位置传感器进行三角测量，实时定位，纠偏飞行轨迹，克服了隧道内通讯信号弱，现场指挥中心无法对无人机精确控制及定位的问题。

4、本实用新型的基于高性能无人机的桥梁结构检测系统同时适用于隧道常规病害检查、桥面线形、纵横坡度测量，应用范围广泛。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型系统构造示意图。

图2为本实用新型检测系统信息传递示意图。

图中：无人机机身1、信息接收模块2、信息传递模块3、自动驾驶仪4、透雾摄像机5、信息储存卡6、高精度激光测距传感器7、电源8、照明灯9。

具体实施方式