三维立体智慧探测机器人及其探测方法技术

本发明专利技术涉及隧道技术领域，特别涉及一种三维立体智慧探测机器人及其探测方法，包括：数据传输及行驶模块用于采集目标隧道多源数据，将多源数据传输至隧道外控制室；物探设备搭载模块用于探测目标隧道含水断层信息、含水溶洞信息和/或地下暗河信息，获取目标隧道的掌子面扫描数据；解译模块用于根据三维信息生成隧道的三维模型，根据实时画面生成的掌子面素描结果，根据目标隧道含水断层信息、含水溶洞信息和/或地下暗河信息生成的隐蔽含水体三维模型，根据目标隧道的掌子面扫描数据生成的地质异常体三维坐标模型得到目标隧道的探测结果。由此，解决了作业效率低，人力操作安全性低等问题，节省人力消耗，提高工作效率，确保施工安全。全。全。

【技术实现步骤摘要】
三维立体智慧探测机器人及其探测方法


[0001]本专利技术涉及隧道
，特别涉及一种三维立体智慧探测机器人及其探测方法。

技术介绍

[0002]随着隧道机器人、传感器技术和物探设备搭载技术的进步，隧道机器人可助力施工人员进行隧道的巡检和信息采集工作，隧道机器人支持恶劣环境下的施工作业，当隧道内存在安全风险时可代替施工人员完成隧道巡检工作。通过隧道机器人搭载相关传感器和物探设备，借助成熟的5G通讯技术和定位导航技术，实现对深埋隧道工程突水突泥、塌方、岩爆等不良地质的高效、精准探测和预报，代替人工并提升工作效率和安全性，从而加强隧道地质灾害的预防和控制，是未来智慧隧道建设的发展大势。
[0003]相关技术中，当前隧道内环境信息采集普遍采用人力徒步巡检、目视检查、手工量测等方式，其中，物探工作，基本依靠现场工人人力操作。
[0004]然而，上述方法作业效率低、研判识别率低、量测精度低，并且数据采集质量难以保证，无法对潜在的地质灾害形成系统、有效、全面、准确的分析，在深埋隧道中人工操作还面临岩爆、高压突水突泥等重大危险，亟待解决。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维立体智慧探测机器人，其特征在于，包括：数据传输及行驶模块、物探设备搭载模块和解译模块，其中，所述数据传输及行驶模块用于控制探测机器人处于目标行驶状态，并采集目标隧道的多源数据，并将所述多源数据传输至隧道外控制室，其中，所述多源数据包括所述目标隧道的定位数据、三维信息和/或实时画面；所述物探设备搭载模块，用于探测所述目标隧道含水断层信息、含水溶洞信息和/或地下暗河信息，以及获取所述目标隧道的掌子面扫描数据；所述解译模块，用于根据所述三维信息生成隧道三维模型，根据实时画面生成掌子面素描结果，根据所述目标隧道含水断层信息、含水溶洞信息和/或地下暗河信息生成隐蔽含水体三维模型，根据所述目标隧道的掌子面扫描数据生成地质异常体三维坐标模型，以根据所述隧道三维模型、所述掌子面素描结果、所述隐蔽含水体三维模型和所述地质异常体三维坐标模型得到所述目标隧道的探测结果。2.根据权利要求1所述的三维立体智慧探测机器人，其特征在于，还包括：修正模块，用于根据当前微震监测数据生成岩爆灾害孕灾位置初始三维坐标，并根据所述探测结果、超前钻进数据和/或实际开挖揭露数据修正所述岩爆灾害孕灾位置初始三维坐标，并确定岩爆倾向性等级，以得到所述目标隧道的最终探测结果。3.根据权利要求2所述的三维立体智慧探测机器人，其特征在于，还包括：数据库模块，所述数据库模块用于收集所述解译模块的所述隧道三维模型、所述掌子面素描结果、所述隐蔽含水体三维模型和所述地质异常体三维坐标模型，以及所述修正模块的所述目标隧道的最终探测结果，并将所述所述解译模块的所述隧道三维模型、所述掌子面素描结果、所述隐蔽含水体三维模型、所述地质异常体三维坐标模型和所述最终探测结果作为目标样本进行储备。4.根据权利要求3所述的三维立体智慧探测机器人，其特征在于，所述数据传输及行驶模块，包括：行驶模组，用于控制所述探测机器人的行驶在所述目标行驶状态；通讯模组，用于将所述探测机器人采集的所述多源数据实时传输到所述隧道外控制室；定位模组，用于获取所述目标隧道的定位数据；激光测绘模组，用于结合所述探测机器人的位姿调控及机械臂的升降、旋转和倾斜翻转，采集所述目标隧道的三维信息；视觉导航模组，用于通过所述通讯模组将所述目标隧道的实时画面传输到所述隧道外控制室，以通过人工操控行驶所述探测机器人。5.根据权利要求4所述的三维立体智慧探测机器人，其特征在于，所述行驶模组为可升降履带...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛翊国，傅康，孔凡猛，王鹏，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：