车载堤防险情隐患快速探测装备及作业方法技术

本发明专利技术涉及车载堤防险情隐患快速探测装备及作业方法，所述装备包括作业车辆和搭载于作业车辆上的作业方舱、探测系统、扫描系统、摄录系统、定位系统、数据处理系统、通讯系统、标识系统、控制系统，所述作业方法依托装备机动状态和作业状态转换，可实现探测装备远距离机动、隐患区域和薄弱堤段现场标识，为快速抢险提供支撑。本发明专利技术涉及的装备和作业方法，既适用于堤防工程日常“体检”，也适用于汛期等极端条件下的应急巡查。条件下的应急巡查。条件下的应急巡查。

Vehicle mounted rapid detection equipment and operation method for dangerous and hidden dangers of embankment

The invention relates to a vehicle mounted device for rapid detection of dangerous hidden dangers in embankments and an operation method. The device includes an operation vehicle and an operation shelter carried on the operation vehicle, a detection system, a scanning system, a video recording system, a positioning system, a data processing system, a communication system, a marking system and a control system. The operation method can realize the long-distance mobility of the detection equipment by relying on the mobility state of the equipment and the transformation of the operation state On site identification of hidden danger areas and weak embankment sections provides support for rapid rescue. The equipment and operation method involved in the invention are applicable to both daily \physical examination\ of embankment engineering and emergency patrol under extreme conditions such as flood season. Emergency patrol under conditions. Emergency patrol under conditions< br/>

【技术实现步骤摘要】
车载堤防险情隐患快速探测装备及作业方法


[0001]本专利技术属于工程隐患探测领域，具体涉及车载堤防险情隐患快速探测装备及作业方法。

技术介绍

[0002]堤防是确保防洪安全的关键屏障，使用物探方法探测堤防是有效排查隐患、及时处置险情、保障堤防安全的重要途经，但当前物探方法仍存在突出短板，造成堤防隐患排查不全面、结果诊断不及时，主要表现在以下几个方面：
①
现有物探方法在用于堤防探测时，所使用的设备多为人工拖拽使用，自动化程度低，且堤防地形复杂，常规车辆无法正常行驶，导致探测效率低；
②
堤防干扰源多、汛期堤防含水量高，单一的物探方法对堤防探查具有局限性和成果解释的多解性，无法对堤防隐患进行全面覆盖诊断，造成隐患排查不全面；
③
汛期堤防巡查密度高、强度大，要求巡查既要快又要准，当前物探仪器在降雨等条件下防护能力差、效果也不佳，物探数据均需探测完毕后再进行处理分析，无法现场研判，结果诊断的时效性差。
[0003]在公路等市政工程检查领域，已有通过将探地雷达等探测设备或激光雷达、摄像机等表观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载堤防险情隐患快速探测装备，其特征在于，包括：作业车辆（1.1）；作业方舱（1.2），位于作业车辆（1.1）驾驶舱后方，设置于作业车辆（1.1）底盘上；探测系统，包括探地雷达探测模块（2.1），瞬变电磁探测模块（2.2）和地震波探测模块（2.3），分别对堤防进行物理探测；扫描系统（3），包括激光雷达模块（3.1）和升降模块（3.2），所述升降模块（3.2）安装于作业方舱（1.2）顶部尾端，所述激光雷达模块（3.1）固定于升降模块（3.2）上，随作业车辆（1.1）移动扫描堤防表面；摄录系统，用于摄录作业车辆（1.1）周边的环境；定位系统，包括安装于作业方舱（1.2）顶部的定位模块（5.1），所述定位模块（5.1）将定位信息同步传输至探测系统、扫描系统、摄录系统和数据处理系统；数据处理系统，包括安装于作业方舱（1.2）内部的服务器（6.1）和与服务器（6.1）连接的显示装置（6.2）；所述服务器（6.1）接收探测系统、扫描系统（3）和定位系统传输的数据并进行数据处理，所述服务器（6.1）中包含探地雷达和瞬变电磁探测结果的典型图谱库，包括空洞、不密实、渗漏和无异常四种典型堤防的探测数字图谱，服务器（6.1）数据处理时通过调用该典型图谱库对探测获得的隐患通过图像智能识别的方式进行研判；所述数据处理包括：
①
对于探测系统采集的数据，采纳探地雷达探测模块（2.1）实时测得的探测面下5m以内的探测结果，对5m以下的数据信号摒弃；采纳瞬变电磁模块（2.2）所实时测得的探测面下5m~30m的探测结果；采纳地震波探测模块（2.3）分段测得的堤防段弹性波波速信息，通过堤防段波速值Vs＜140m/s确定薄弱堤段；
②
通过扫描系统、摄录系统传回的点云数据和实景影像，构建堤防的孪生三维模型；
③
结合定位系统返回的位置信息，确定普查出的堤防内部隐患区域的位置，结合所述孪生三维模型对隐患区域进行可视化展示；并结合电子地图，实时显示作业车辆（1.1）所处位置；
④
通过服务器（6.1）处理的结果由显示装置进行可视化展示；通讯系统（7），用于车内系统/装置通信和/或与外部设备远程通信；控制系统（9），连接所述探测系统、扫描系统，用于作业控制；配电模块（1.3），搭载于作业车辆（1.1）上，为用电装置供电。2.根据权利要求1所述的车载堤防险情隐患快速探测装备，其特征在于，所述探地雷达探测模块（2.1）包括雷达天线（2.1.1）、信号处理器（2.1.2）和拖曳装置（2.1.3）；所述探地雷达天线（2.1.1）通过通信线缆连接信号处理器（2.1.2），所述拖曳装置（2.1.3）一端固定在作业方舱（1.2）内部，另一端挂载探地雷达天线（2.1.1），所述拖曳装置（2.1.3）可收放，并接入控制系统，由控制系统控制作业或收回至作业方舱（1.2）；所述瞬变电磁探测模块（2.2）包括电磁线圈（2.2.1）、信号中转器（2.2.2）和支撑装置（2.2.3）；所述电磁线圈（2.2.1）通过通信线缆连接信号中转器（2.2.2）；所述信号中转器（2.2.2）安装于作业方舱（1.2）的机柜内并通过通信线缆连接数据处理系统；所述支撑装置（2.2.3）一端固定于驾驶舱前方，另一端挂载电磁线圈（2.2.1）；支撑装置（2.2.3）具有伸缩或倒伏功能，并接入控制系统，由控制系统控制作业或收回；
所述地震波探测模块（2.3）包括条带式传感器（2.3.1）、信号采集器（2.3.2）、卷扬装置（2.3.3）和激发装置（2.3.4）；所述条带式传感器（2.3.1）通过通讯线缆连接信号采集器（2.3.2）；所述信号采集器（2.3.2）安装于作业方舱（1.2）的机柜内并通过通信线缆连接数据处理系统；所述卷扬装置（2.3.3）一端固定在作业方舱（1.2）内部，另一端连接条带式传感器（2.3.1）；所述激发装置（2.3.4）用于冲击堤防表面，激发弹性波；所述卷扬装置（2.3.3）接入控制系统，由控制系统控制作业或收回，作业时将条带式传感器（2.3.1）拖曳在作业车辆（1.1）后方或侧方；优选的，条带式传感器拖曳长度L≥10m，检波器间隔≤1m，每次激发时，条带式传感器覆盖长度与上一次检测时覆盖长度的重叠长度≥1/2L；当车速稳定时，由间隔时间控制激发。3.根据权利要求2所述的车载堤防险情隐患快速探测装备，其特征在于，所述拖曳装置（2.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤雷，陆俊，张盛行，明攀，董茂干，喻江，范向前，占其兵，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：