基于三维激光扫描的隧道内面检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于轨道交通光学检测技术领域，具体涉及一种基于三维激光扫描的隧道内面检测装置及方法，检测装置包括包括无人机、三维激光扫描仪、中控平台和若干套光学引导系统，无人机上还安装有电子激光靶；检测方法包括BIM建模、隧道分段、导入规划路径、检测装置架设、规划路径解析、三维扫描以及飞行路径监测并修正等步骤。本发明专利技术能够借助无人机对隧道内面进行高精度地三维扫描，能够在封闭的空间内，不依赖于卫星导航信号即可让无人机在固定高度上准确地按照规划路径飞行，并且能够与隧道内其他施工工作并行，并不打断其他施工工作。并不打断其他施工工作。并不打断其他施工工作。

【技术实现步骤摘要】
基于三维激光扫描的隧道内面检测装置及方法


[0001]本专利技术属于轨道交通光学检测
，具体涉及一种基于三维激光扫描的隧道内面检测装置及方法。

技术介绍

[0002]现有隧道三维激光扫描技术多用于地铁隧道或其他有轨隧道中，通过轨道车装载三维激光扫描仪在隧道中沿轨道定向移动，建立隧道内面的高精度点云数据、拟合出隧道内面的三维模型。而对于尚在开挖过程中的隧道、仅完成了初支的隧道或隧道之间的联络通道，并没有轨道以供轨道小车平稳、有轨迹地行驶，激光扫描仪缺少固定的定向移动轨道，扫描出的隧道内面点云数据杂乱无章，点云数据误差过大，无法准确地拟合出隧道内面三维模型，也就无法准确测定隧道面的超欠挖量。
[0003]而随着微机电技术、导航技术、通讯技术的发展，各种具有导航功能、规划路径功能、遥控功能的智能自动化载具应运而生，其中最具代表性的为无人机和自动导航小车。相关技术中公开了一些用自动导航小车搭配三维激光扫描仪进行隧道内面三维激光扫描的方案，但是自动导航小车依赖于平整的地面行走，在未完成轨道铺设前的地面的平整度无法得到保证，导致载有的三维激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：包括无人机、三维激光扫描仪、中控平台和若干套光学引导系统：无人机，具有规划路径、遥控和悬停功能，无人机上具有遥控接收器，无人机上还安装有电子激光靶；三维激光扫描仪，安装于无人机上；光学引导系统，包括支架、激光器和高精度旋转台，高精度旋转台安装在支架上，电子激光靶连接有信号发射器，激光器安装在高精度旋转台上；中控平台，包括分析模块、控制模块、信号接收器和遥控发射器，高精度旋转台和遥控发射器与控制模块电连接，分析模块与信号接收器、控制模块电连接。2.根据权利要求2所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：还包括蓄电池，蓄电池安装在无人机上。3.根据权利要求3所述的基于三维激光扫描的隧道内面检测装置，其特征在于：电子激光靶的靶心处设有遮光块。4.应用权利要求1～3任一项所述的检测装置的基于三维激光扫描的隧道内面检测方法，其特征在于：包括以下步骤：BIM建模：将隧道的设计数据导入到BIM建模软件中，完成隧道的BIM建模后确定隧道中线；隧道分段：根据隧道中线，沿隧道中线的走向将隧道划分为若干直线段和曲线段，获取每段隧道的隧道中线位置设计数据，根据隧道中线位置设计数据，规划每段隧道内的离地1.0m～1.5m高的无人机飞行的规划路径，规划路径包括起点和终点；导入规划路径：将规划路径导入到无人机，将无人机放置到规划路径起点，并设定无人机飞行速度；将规划路径导入到控制模块；检测装置架设：将三维激光扫描仪、电子激光靶、信号发射器安装到无人机上，启动无人机悬停且让电子激光靶的靶心与起点重合；将支架安装到规划路径起点位置，通过支架调节激光器高度，让激光束的照射点与靶心重合；规划路径解析：控制模块根据飞行速度和规划路径的数据，解析出照射点在规划路径上的分时控制点；三维扫描：无人机沿规划路径按设定飞行速度飞行，并启动三维激光扫描仪；飞行路径监测并修正：无人机启动飞行时同步启动高精度旋转台，高精度带动激光器的激光束以与飞行速度相同的速度依次照射分时控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：任历文，姜建国，张恒，黄圣杰，李建国，王勇，罗永川，
申请(专利权)人：中铁八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：