一种隧道衬砌病害检测设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种隧道衬砌病害检测设备，涉及隧道检测领域，包括车体,由车身和车头构成,车头的纵截面为圆弧状；车头连接车身,车身可行走；检测部分,包括设置在车头上的距离传感器和图像传感器,图像传感器为三个，任一图像传感器设置在车头纵截面的最高点,其余图像传感器关于车头纵截面的最高点处的图像传感器呈轴对称分布，距离传感器为两个，两个距离传感器关于车头纵向中心线呈轴对称分布；控制部分,信号连接于检测部分和车身的轮胎，在本申请中，车头设置有三个图像传感器，该图像传感器可以对隧道衬砌断面全角度的检测，距离传感器通过工控电脑控制小车沿隧道中心线走行，并且在小车发生偏移时，可以自动矫正小车的走行路线。车的走行路线。车的走行路线。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道衬砌病害检测设备


[0001]本技术涉及隧道检测领域，特别涉及一种隧道衬砌病害检测设备。

技术介绍

[0002]隧道在施工和运营过程不可避免的会出现各类衬砌病害，其中裂缝为最常见的病害之一，裂缝形成后如果没有及时进行处理，就可能导致隧道衬砌承载力下降、渗漏水问题频发，因此需要及时对隧道衬砌裂缝进行定期检测。
[0003]随着计算机技术的迅速发展，机器视觉技术被逐渐应用至隧道衬砌裂缝检测方法中。然而，由于缺少智能化检测设备，目前基于机器视觉技术的隧道衬砌病害检测方法大多数停留在算法开发阶段，很少被应用在实际的隧道检测中。
[0004]因此，需要设计一种能够实现隧道衬砌病害实时检测的隧道衬砌病害检测设备。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种隧道衬砌病害检测设备，其目的是为了弥补现有技术中视觉技术在隧道衬砌裂缝检测领域的空白。
[0006]为了达到上述目的，本技术的实施例提供了一种隧道衬砌病害检测设备，包括：
[0007]车体,由车身和车头构成,所述车头的纵截面为圆弧状；所述车头连接所述车身,所述车身可行走；
[0008]检测部分,包括设置在车头上的距离传感器和图像传感器,所述图像传感器为三个，任一所述图像传感器设置在所述车头纵截面的最高点,其余所述图像传感器关于所述车头纵截面的最高点处的图像传感器呈轴对称分布，所述距离传感器为两个，两个所述距离传感器关于车头纵向中心线呈轴对称分布；
[0009]控制部分,信号连接于所述检测部分和车身的轮胎。/>[0010]优选的，所述隧道衬砌病害检测设备还包括测距轮，所述测距轮设置在车身的后方，所述测距轮与所述控制部分信号连接。
[0011]优选的，所述隧道衬砌病害检测设备还包括补光部分，所述补光部分包括三个补光灯，三个补光灯分别与所述图像传感器在沿车身前进方向共线.
[0012]优选的，所述控制部分包括工控电脑和用于控制工控电脑的控制面板，所述工控电脑设置usb接口和用于为工控电脑供电的电源。
[0013]优选的，所述电源为可拆卸电源。
[0014]优选的，所述图像传感器为高清摄像头。
[0015]本技术的上述方案有如下的有益效果：
[0016]在本申请中，车头设置有三个图像传感器，该图像传感器可以对隧道衬砌断面全角度的检测，距离传感器通过工控电脑控制小车沿隧道中心线走行，并且在小车发生偏移时，可以自动矫正小车的走行路线。
附图说明
[0017]图1是本技术的立体图；
[0018]图2是本技术的俯视图；
[0019]图3是本技术的工作示意图。
[0020]【附图标记说明】
[0021]1‑
车头；2
‑
补光部分；3
‑
距离传感器；4
‑
图像传感器；5
‑
车身；6
‑
工控电脑；7
‑
控制面板；8
‑
USB接口；9
‑
电源；10
‑
连接杆，11
‑
测距轮。
具体实施方式
[0022]为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0023]如图1
‑
3所示，本技术的实施例提供了一种隧道衬砌病害检测设备，包括车身5和车头1，其中车头1呈半圆柱状，车头1设置在车身5的前端，车身5的下方设置有车轮，车轮可以通过芯片或者电脑控制走行和转向。
[0024]具体来说，车头1的直径与车身5的宽度相同，车头1安装在车身5时，车头1的水平中轴线与车身5的水平中轴线重合。在车头1上设置有检测部分，检测部分包括图像传感器4和距离传感器3，其中图像传感器4为三个。任意一个图像传感器4设置在车头1的纵截面的最高点，其余两个图像传感器4设置在最高点处图像传感器4的两侧，需要注意的是，位于两侧的图像传感器4应当保证关于车头1纵向中轴线呈轴对称分布。
[0025]前述的距离传感器3为两个，两个距离传感器3关于车头1纵向中心线轴对称分布。距离检测传感器用于检测不同距离传感器3到隧道的距离，并根据检测结果调整车轮的转向，使得小车可以沿隧道的中心线走行。
[0026]为实现距离检测传感器的比对功能，本申请还包括控制部分，控制部分分别与车轮和检测部分信号连接，这种信号连接方式可以是包括WiFi、蓝牙等无线传输方式，也可以采用线束传输的有线方式。
[0027]具体的，控制部分包括工控电脑6，工控电脑6还设置有控制面板7，控制面板7可以控制工控电脑6实现不同的指令。
[0028]进一步的，为了方便将工控电脑6中的输出拷贝至其他载体中，在工控电脑6上还设置有usb接口8用于数据拷贝。
[0029]进一步的，控制部分还包括电源9，电源9为工控电脑6供电，优选的，电源9为可拆卸电源。
[0030]在本实施例中，工控电脑6采用树莓派工控机，树莓派是一款基于ARM的微型电脑主板，拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口。将树莓派连接带动车轮的电机就可以实现对车轮的控制，实现轮子的转向、前进以及后退。该技术为现有技术，在此就不多赘述了。
[0031]进一步的，隧道衬砌病害检测设备还包括补光部分2，补光部分2用于照亮隧道内壁，避免图像检测传感器无法检测到合格的数据。补光部分2包括三个补光灯，三个补光灯分别与所述图像传感器在沿车身前进方向共线。
[0032]相应的，图像检测传感器采用高清摄像头。
[0033]为了保证确定病害发生在隧道的何处，在车身5后方还设置有测距轮11，测距轮11通过连接杆10与车身5连接，测距轮11选择具有计量和数据传输功能的产品，测距轮11与控制部分信号连接。
[0034]本申请的工作原理如下：
[0035]工作人员将小车预先放置在隧道中心线位置，打开补光灯，距离传感器3、图像传感器4和工控电脑6，小车开始行进后，图像传感器4会不断的收集隧道衬砌表面图像，并显示在工控电脑6的屏幕上，工控电脑6会实时的进行衬砌病害分析。在检测过程中，车头1两侧的距离传感器3会不断的发射信号从而计算出与衬砌表面的距离，如果两个距离传感器3到隧道衬砌表面的距离不同，小车则会自动对自身位置进行调整，直至两个距离传感器3到隧道衬砌表面的距离相同位置，从而保持车身5中心线尽可能与隧道中心线重合；测距轮11在小车行进的过程中会计算检测的距离，并将距离显示在工控电脑6的屏幕上。
[0036]以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道衬砌病害检测设备,其特征在于,包括:车体,由车身和车头构成,所述车头的纵截面为圆弧状；所述车头连接所述车身,所述车身可行走；检测部分,包括设置在车头上的距离传感器和图像传感器,所述图像传感器为三个，任一所述图像传感器设置在所述车头纵截面的最高点,其余所述图像传感器关于所述车头纵截面的最高点处的图像传感器呈轴对称分布，所述距离传感器为两个，两个所述距离传感器关于车头纵向中心线呈轴对称分布；控制部分,信号连接于所述检测部分和车身的轮胎。2.根据权利要求1所述的隧道衬砌病害检测设备，其特征在于：所述隧道衬砌病害检测设备还包括测距轮，所述测距轮设置在车身的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周中，张俊杰，龚琛杰，胡江锋，邓卓湘，闫龙宾，郑熠迪，鄢海涛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：