【技术实现步骤摘要】
本技术属于长距离隧洞检测，特别是涉及一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构。
技术介绍
1、近年来，我国建成多条长距离隧洞，如南水北调、滇中引水等引调水长距离隧道、以及高坝大库的泄水长距离隧洞等，长距离隧洞在水利水电工程中发挥着供水、灌溉、防洪、发电等重要功能。因此，定期对隧洞运行情况进行检测，以及时发现隧洞内混凝土洞壁裂缝、冷缝、蜂窝、麻面、孔洞、错台、跑模、掉块、变形等缺陷，并进行处理，确保长距离隧洞安全运行意义重大。
2、由于长距离隧洞一般具有距离长，洞内封闭无照明设备，环境复杂等原因，不论人工检测还是无人车自动检测等方式均由于照明不足而导致视线较差，检查时难以确保无死角，尤其是检查到光源未覆盖的边缘区域时易导致检查漏项，甚至某些重点缺陷难以及时查明。此外，光线差也会导致隧洞路况难以及时查明，隧洞存在淤堵、冲坑、钢筋裸露等障碍物时难以及时查清，导致无人车行驶过程中无法及时避障和自主导航。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本技术提供一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，可将隧道内部无光照黑暗条件调整为日光照射条件，以快速识别隧洞内混凝土缺陷，及时处理并确保隧洞泄水安全。
2、为了实现上述的技术特征，本技术的目的是这样实现的：一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，它包括led外框，所述led外框的内部设置有led阵列光源，所述led阵列光源的外围设置有反光罩，所述led外框的中部并位于led阵列光源的外部
3、使用时，所述连接固定结构与无人车顶部框架结构固定相连，无人车顶部框架结构包括底部框架，底部框架固定安装在无人车的顶部，底部框架的顶部四角通过套筒座支撑安装有斜撑杆，斜撑杆的顶端固定有顶部平台，顶部平台的顶部搭载有检测装置。
4、使用时，在无人车的两侧上部各安装一套无人车阵列式照明结构，无人车阵列式照明结构的最大设计尺寸基于无人车尺寸设计确定。
5、隧洞混凝土图像采集和导航定位需要确保足够的系统照度和照明范围，系统照度根据隧洞尺寸现场测试确定，照明范围根据led灯光照射角计算确定合适的安装角度。
6、系统照度结合不同尺寸隧洞和led光照功率现场测试效果确定，并根据经验公式：led光照总功率p=d×n，d为隧洞尺寸，假设隧洞高和宽近似相等；n为比例系数，取30 ~ 40。
7、led阵列光源水平辐射角度ɑ，竖直辐射角度β，led发光面与车身垂直夹角为θ，则两侧led阵列光源水平方向上照射覆盖范围为2ɑ，两侧led竖直方向上照射重叠区域角度为2×（θ+β/2-90°），总体照射覆盖角度为β-2θ+180°，实际应用中应确保隧洞各部位均有充足光照量，且光照范围无死角，以确保图像识别效果。
8、led阵列光源的灯珠采用集成芯片，色温参数为6000k，为冷白至暖白光区间灯光，以模拟正常日光条件。
9、虽然快门时间越长，光圈越大，iso越高均可增加图片曝光量，以增加图像采集时进光量，但快门时间受无人车行进速度限制，越长会导致图像拖影，最大光圈受相机型号限制，iso越高会导致图像噪点增加影响清晰度，通过物理补光方式调整光照强度更为有效，该无人车阵列式照明结构将隧道内部无光照黑暗条件调整为日光照射条件，此光照条件可调整图像采集快门速度为1/200，光圈大小为f2.8，iso值为800时，图像具有足够清晰度，可识别0.1mm的裂缝。
10、本技术有如下有益效果：
11、1、由于隧洞一般具有距离长，洞内封闭无照明设备，光照条件差，环境复杂等原因，导致检测时由于照明不足易导致视线较差，检查时难以确保无死角，尤其是检查到光源未覆盖的边缘区域时，导致检查漏项或某些重点缺陷难以及时查明。此外，光线差也会导致隧洞路况难以及时查明，导致无人车行驶过程中难以及时进行避障和自主导航。基于此，本技术提供一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，结合现场试验提出系统照度和照明范围控制标准，可将隧道内部无光照黑暗条件调整为日光照射条件，以帮助快速识别隧洞内混凝土缺陷，有助于及时处理并确保隧洞泄水安全。
12、2、通过上述的安装结构能够将无人车阵列式照明结构与无人车进行可靠的连接安装，进而为无人车在隧洞内部检测过程中，提供相应的照明，保证了检测精度和可靠性。
13、3、通过采用上述的尺寸结构设计，保证了最佳的照明效果。
14、4、通过设置最佳的系统照度和照明范围能够保证最佳的照明效果。
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1.一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：它包括LED外框（1），所述LED外框（1）的内部设置有LED阵列光源（4），所述LED阵列光源（4）的外围设置有反光罩（3），所述LED外框（1）的中部并位于LED阵列光源（4）的外部设置有保护玻璃透镜罩（2），所述LED外框（1）的底部设置有后盖底座（5），所述后盖底座（5）上安装有用于和无人车相连的连接固定结构（6）。
2.根据权利要求1所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：使用时，所述连接固定结构（6）与无人车顶部框架结构固定相连，无人车顶部框架结构包括底部框架（8），底部框架（8）固定安装在无人车的顶部，底部框架（8）的顶部四角通过套筒座（7）支撑安装有斜撑杆（9），斜撑杆（9）的顶端固定有顶部平台（10），顶部平台（10）的顶部搭载有检测装置（11）。
3.根据权利要求2所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：使用时，在无人车的两侧上部各安装一套无人车阵列式照明结构，无人车阵列式照明结构的最大设计尺寸基于无人车尺寸
4.根据权利要求1所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：隧洞混凝土图像采集和导航定位需要确保足够的系统照度和照明范围，系统照度根据隧洞尺寸现场测试确定，照明范围根据LED灯光照射角计算确定合适的安装角度。
5.根据权利要求4所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：系统照度结合不同尺寸隧洞和LED光照功率现场测试效果确定，并根据经验公式：LED光照总功率P=D×N，D为隧洞尺寸，假设隧洞高和宽近似相等；N为比例系数，取30 ~40。
6.根据权利要求4所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：LED阵列光源（4）水平辐射角度ɑ，竖直辐射角度β，LED发光面与车身垂直夹角为θ，则两侧LED阵列光源（4）水平方向上照射覆盖范围为2ɑ，两侧LED竖直方向上照射重叠区域角度为2×（θ+β/2-90°），总体照射覆盖角度为β-2θ+180°，实际应用中应确保隧洞各部位均有充足光照量，且光照范围无死角，以确保图像识别效果。
7.根据权利要求4所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：LED阵列光源（4）的灯珠采用集成芯片，色温参数为6000k，为冷白至暖白光区间灯光，以模拟正常日光条件。
8.根据权利要求4所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：虽然快门时间越长，光圈越大，ISO越高均可增加图片曝光量，以增加图像采集时进光量，但快门时间受无人车行进速度限制，越长会导致图像拖影，最大光圈受相机型号限制，ISO越高会导致图像噪点增加影响清晰度，通过物理补光方式调整光照强度更为有效，该无人车阵列式照明结构将隧道内部无光照黑暗条件调整为日光照射条件，此光照条件可调整图像采集快门速度为1/200，光圈大小为F2.8，ISO值为800时，图像具有足够清晰度，可识别0.1mm的裂缝。
...【技术特征摘要】
1.一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：它包括led外框（1），所述led外框（1）的内部设置有led阵列光源（4），所述led阵列光源（4）的外围设置有反光罩（3），所述led外框（1）的中部并位于led阵列光源（4）的外部设置有保护玻璃透镜罩（2），所述led外框（1）的底部设置有后盖底座（5），所述后盖底座（5）上安装有用于和无人车相连的连接固定结构（6）。
2.根据权利要求1所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：使用时，所述连接固定结构（6）与无人车顶部框架结构固定相连，无人车顶部框架结构包括底部框架（8），底部框架（8）固定安装在无人车的顶部，底部框架（8）的顶部四角通过套筒座（7）支撑安装有斜撑杆（9），斜撑杆（9）的顶端固定有顶部平台（10），顶部平台（10）的顶部搭载有检测装置（11）。
3.根据权利要求2所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：使用时，在无人车的两侧上部各安装一套无人车阵列式照明结构，无人车阵列式照明结构的最大设计尺寸基于无人车尺寸设计确定。
4.根据权利要求1所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特征在于：隧洞混凝土图像采集和导航定位需要确保足够的系统照度和照明范围，系统照度根据隧洞尺寸现场测试确定，照明范围根据led灯光照射角计算确定合适的安装角度。
5.根据权利要求4所述一种适应长距离隧洞无光照条件下的无人车阵列式照明结构，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓旭方，周正，陈正虎，蔡伟，余志强，徐轶，田金章，甘辉敏，李俊杰，闫华，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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