轨道交通隧道损伤识别系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种轨道交通隧道损伤识别系统及方法，该系统包括：机器人队列和隧道安全管理中心数据服务器；机器人队列包括主机器人和子机器人；主机器人用于根据隧道安全管理中心数据服务器的巡检指令沿指定隧道轨道运行至指定隧道测试点，并释放子机器人采集隧道数据；主机器人设置有视觉感知组件，用于连续采集指定隧道线路的图像数据；子机器人设置有传感器组件，用于采集指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据；隧道安全管理中心数据服务器用于指示主机器人及子机器人进行隧道损伤采集。以此技术方案，融合图像数据和传感器数据来识别隧道裂缝、渗漏水、衬砌空洞、剥落等损伤，实现隧道损伤快速、安全、准确的识别。准确的识别。准确的识别。

【技术实现步骤摘要】
轨道交通隧道损伤识别系统及方法


[0001]本专利技术的实施例一般涉及轨道交通安全领域，并且更具体地，涉及轨道交通隧道损伤识别系统及方法。

技术介绍

[0002]隧道作为城市轨道交通的重要组成部分，其健康服役对于城市的正常运转至关重要，如果隧道的末段线路区段出现故障，将危及到整个轨道网络线路，对市民出行造成严重困扰，还会造成恶劣的社会影响，造成巨大的经济损失。
[0003]因此，发展一种能够及时、准确地识别发现隧道损伤的方法，以在损伤还没有发展到足够大的时候就采取维护措施，对我国城市轨道交通的安全运营十分重要。
[0004]然而，目前针对地铁隧道结构的损伤识别依赖于维护人员的目测和经验，识别方法耗时长，对复杂区域的检测十分困难，无法达到快速、安全、准确的识别隧道损伤的目的。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的实施例，提供了一种轨道交通隧道损伤识别系统及方法。
[0006]在本专利技术的第一方面，提供了一种轨道交通隧道损伤识别系统。该轨道交通隧道损伤识别系统包括：包括机器人队列和隧道安全管理中心数据服务器；其中，
[0007]机器人队列，其包括主机器人和子机器人；所述主机器人搭载所述子机器人并可释放和回收所述子机器人；
[0008]所述主机器人用于根据所述隧道安全管理中心数据服务器的巡检指令沿指定隧道轨道运行至指定隧道测试点，并释放所述子机器人采集隧道数据；
[0009]所述主机器人设置有视觉感知组件，用于连续采集指定隧道线路的图像数据；
[0010]所述子机器人设置有传感器组件，用于采集指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据；
[0011]所述隧道安全管理中心数据服务器用于向所述主机器人发出巡检指令，指示所述主机器人及所述子机器人进行隧道损伤采集，并接收所述主机器人上传的指定隧道线路的图像数据以及指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述视觉感知组件包括红外热成像仪和/或可见光相机，
[0013]所述红外热成像仪用于连续采集指定隧道线路的红外图像，
[0014]所述可见光相机用于连续采集指定隧道线路的可见光图像。
[0015]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述传感器组件包括雷达传感器和/或激光传感器，以及惯导传感器；
[0016]所述雷达传感器用于采集指定隧道测试点的雷达反射波数据；
[0017]所述激光传感器用于采集指定隧道测试点的激光测距数据；
[0018]所述惯导传感器用于采集所述子机器人的自身姿态、运行健康和定位数据。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述主机器人还用于根据所述隧道安全管理中心数据服务器发送的巡检指令配置子机器人基本工作参数，收集所述子机器人的采集的隧道数据，并上传至所述隧道安全管理中心数据服务器。
[0020]在本专利技术的第二方面，提供了一种轨道交通隧道损伤识别方法，基于如上所述的轨道交通隧道损伤识别系统，该方法包括：
[0021]隧道安全管理中心数据服务器向主机器人发出巡检指令，指示主机器人及子机器人进行隧道损伤采集；
[0022]所述主机器人沿指定隧道轨道运行，设置于所述主机器人的视觉感知组件连续采集指定隧道线路的图像数据，所述主机器人将指定隧道线路的图像数据上传至所述隧道安全管理中心数据服务器；
[0023]所述主机器人释放所述子机器运行至指定隧道测试点，设置于所述子机器人的传感器组件采集指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据，所述子机器人将指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据发送至所述主机器人；
[0024]所述主机器人将指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据上传至所述隧道安全管理中心数据服务器；
[0025]所述隧道安全管理中心数据服务器根据指定隧道线路的图像数据、指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据，分析识别隧道损伤，得到隧道损伤识别数据。
[0026]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法包括：
[0027]所述子机器人完成采集任务后，运行回至所述主机器人，检测所述主机器人和所述子机器人彼此相对位置，并由所述主机器人回收。
[0028]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法包括：
[0029]所述主机器人基于巡检指令配置子机器人基本工作参数，生成采集指令，所述主机器人将采集指令发送给子机器人并解锁所述子机器人采集隧道数据。
[0030]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述隧道安全管理中心数据服务器根据指定隧道线路的图像数据、指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据，分析识别隧道损伤，得到隧道损伤识别数据，包括：
[0031]所述隧道安全管理中心数据服务器基于指定隧道线路的图像数据，采用图像识别算法，建立隧道区域图像模型，来识别整体隧道损伤，
[0032]所述隧道安全管理中心数据服务器基于指定隧道损伤测试点的隧道数据和子机器人运行数据，来识别定点隧道损伤，
[0033]将识别得到的整体隧道损伤和定点隧道损伤与隧道损伤历史数据比对，量化分析隧道损伤，得到隧道损伤识别数据。
[0034]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述将识别得到的整体隧道损伤和/或定点隧道损伤与隧道损伤历史数据比对，量化分析隧道损伤，得到隧道损伤识别数据之后，还包括：
[0035]对隧道损伤进行判别，得到隧道损伤的危害级别。
[0036]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述对隧
道损伤进行判别，得到隧道损伤的危害级别之后，还包括：
[0037]所述隧道安全管理中心数据服务器生成告警信息，并将告警信息发送给维护人员，其中，告警信息包括隧道损伤识别数据和隧道损伤的危害级别。
[0038]本专利技术基于包括有主机器人和子机器人的机器人队列在隧道内运行进行隧道损伤采集工作，隧道安全管理中心数据服务器与机器人队列通讯，指示机器人队列的采集工作，机器人队列将所采集的隧道数据组包上传至隧道安全管理中心数据服务器，隧道安全管理中心数据服务器基于机器人队列采集的数据识别隧道损伤，实现隧道损伤快速、安全、准确的识别。
[0039]通过主机器人的数据采集工作对隧道的整体情况进行掌握，再通过子机器人对具体定点损伤处进行各项数据采集，并通过子机器人自身定位数据的采集确定指定隧道测试点的位置，实现在隧道复杂环境的高精度测量，提高隧道损伤识别效率，使维护人员能够及时地对损伤处进行处置。
[0040]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本专利技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通隧道损伤识别系统，其特征在于，包括机器人队列和隧道安全管理中心数据服务器；其中，机器人队列，其包括主机器人和子机器人；所述主机器人搭载所述子机器人并可释放和回收所述子机器人；所述主机器人用于根据所述隧道安全管理中心数据服务器的巡检指令沿指定隧道轨道运行至指定隧道测试点，并释放所述子机器人采集隧道数据；所述主机器人设置有视觉感知组件，用于连续采集指定隧道线路的图像数据；所述子机器人设置有传感器组件，用于采集指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据；所述隧道安全管理中心数据服务器用于向所述主机器人发出巡检指令，指示所述主机器人及所述子机器人进行隧道损伤采集，并接收所述主机器人上传的指定隧道线路的图像数据以及指定隧道测试点的隧道数据和子机器人运行数据。2.根据权利要求1所述的轨道交通隧道损伤识别系统，其特征在于，所述视觉感知组件包括红外热成像仪和/或可见光相机，所述红外热成像仪用于连续采集指定隧道线路的红外图像，所述可见光相机用于连续采集指定隧道线路的可见光图像。3.根据权利要求1所述的轨道交通隧道损伤识别系统，其特征在于，所述传感器组件包括雷达传感器和/或激光传感器，以及惯导传感器；所述雷达传感器用于采集指定隧道测试点的雷达反射波数据；所述激光传感器用于采集指定隧道测试点的激光测距数据；所述惯导传感器用于采集所述子机器人的自身姿态、运行健康和定位数据。4.根据权利要求1所述的轨道交通隧道损伤识别系统，其特征在于，所述主机器人还用于根据所述隧道安全管理中心数据服务器发送的巡检指令配置子机器人基本工作参数，收集所述子机器人的采集的隧道数据，并上传至所述隧道安全管理中心数据服务器。5.一种轨道交通隧道损伤识别方法，基于如权利要求1～4中任一项所述的轨道交通隧道损伤识别系统，其特征在于，包括：隧道安全管理中心数据服务器向主机器人发出巡检指令，指示主机器人及子机器人进行隧道损伤采集；所述主机器人沿指定隧道轨道运行，设置于所述主机器人的视觉感知组件连续采集指定隧道线路的图像数据，所述主机器人将指定隧道线路的图像数据上传至所述隧道安全管理中心数据服务器；所述主机器人释放所述子机器运行至指定隧道测试点，...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖骁，魏运，王伟，豆飞，白文飞，吴雁军，赵华伟，刘洁，宁尧，张惠茹，贺键，魏高峰，张超，钱付余，
申请(专利权)人：北京市地铁运营有限公司，
类型：发明
国别省市：