[實用新型]一種基于高性能無人機的隧道結構檢測系統

有效

• 申請號: 201720661713.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN206847600U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 汪峰;彭章;劉文軍;李浩然;王豐;李鵬;王磊;熊洋
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01C7/06
• 分類號: G01C7/06;G01C11/00;G05D1/10
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本實用新型涉及無人機隧道檢測裝置領域，特別是一種基于高性能無人機的隧道結構檢測系統。

背景技術

目前，我國公路、鐵路隧道總長約2萬公里，各類水下隧道總長超過1萬公里，大量隧道服役年限較長，運營條件差，經常需要進行隧道結構檢測，隧道結構檢測是發現病害類型并進行隧道測評的工作，以目視檢測為主，少量檢測儀器為輔，目前，常采用的檢測手段是檢測人員入洞巡檢，檢測人員通過肉眼觀測隧道各部位是否存在裂縫、剝落、滲水等各類缺陷，并記錄存在缺陷的部位、缺陷類型、位置，檢測完成后再將記錄資料交由內頁人員整理分析形成報告。

首先，定期檢查多采用目測，所得數據信息受到檢測人員認識感知的限制，主觀性強，難以得到準確的檢測資料；其次，隧道作為一種埋置于地層內的半封閉建筑物，隧道內存在光線不足，空氣流通性差等問題，來往車流會產生粉塵、一氧化碳、氮氧化物等污染物，檢測人員長時間在隧道內作業，極易產生頭暈目眩，呼吸道不適現象，對檢測人員的健康造成危害；再次，出入隧道時光線的變化比較強烈，光線的變化引起司機視覺盲區增大，給檢測人員帶來極大安全隱患。

現有的無人機隧道檢測技術同樣存在不足，第一，在隧道內，行駛的車輛會揚起大量灰塵，特別是當渣土車通過時，隧道內能見度低，導致無人機拍攝的圖像或視頻信息模糊，給圖像后期處理帶來一定難度，檢測結果會產生很大誤差；第二，現有的無人機檢測技術僅適用于隧道結構的局部病害檢查，無法準確把握整體性能指標，如隧道路面線形高程、縱橫坡度等；第三，隧道位于地層內，通訊信號弱，無人機極易偏離飛行路線，無法對無人機精確控制及定位。

實用新型內容

為了克服以上困難及缺陷，本專利提出了一種基于高性能無人機的隧道結構檢測系統，具有快捷方便，準確高效，安全可靠的特點，在降低檢測人員安全風險的同時能獲得準確的檢測資料，確保檢測結果的客觀性。

為了解決上述技術問題，本實用新型提出以下技術方案：一種基于高性能無人機的隧道結構檢測系統，它包括無人機檢測系統、位置檢測系統、現場指揮中心和遠程數據處理中心組成。

所述無人機檢測系統和位置檢測系統之間采用無線通訊連接，所述現場指揮中心分別與無人機檢測系統和遠程數據處理中心通過無線通訊連接。

所述無人機檢測系統包括無人機機身、信息接收模塊、信息傳遞模塊、自動駕駛儀、透霧攝像機、信息儲存卡、高精度激光測距傳感器、電源和照明燈，所述信息接收模塊與自動駕駛儀通訊連接，信息接收模塊接收飛行指令和位置檢測系統的位置信息，并傳輸到自動駕駛儀，自動駕駛儀能夠根據與相鄰兩個位置傳感器的相對距離及方向精確定位無人機，將定位信息與飛行路線對比，及時糾正偏離路線；所述信息傳遞模塊用于向現場指揮中心傳遞信息，所述透霧攝像機采用具有色差補償的鏡頭和近紅外靈敏度高的CCD，能利用紅外線準確聚焦拍攝圖像或視頻并儲存于信息儲存卡，高精度激光測距傳感器安裝于無人機底部，能夠測量無人機到地面的距離。

所述位置檢測系統由布置于隧道內的兩個或兩個以上的位置傳感器組成。

所述現場指揮中心規劃飛行路線，并發出起飛指令，同時接收來自無人機檢測系統的檢測信息并發送至遠程數據處理中心；

所述遠程數據處理中心接收來自現場指揮中心的檢測信息，并對隧道結構的技術、運營狀況進行客觀評價。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型的基于高性能無人機的隧道結構檢測系統采用無人機作業，克服了人工目測的局限性、降低了檢測人員的風險性，檢測過程連續準確，快捷方便。

2、采用透霧攝像機采集檢測圖像信息，當隧道內揚塵時，仍能得到較清晰的圖像或視頻信息，方便圖像后期處理，減小檢測結果的誤差。

3、本實用新型的基于高性能無人機的橋梁結構檢測系統采用自動駕駛儀與洞內固定的位置傳感器進行三角測量，實時定位，糾偏飛行軌跡，克服了隧道內通訊信號弱，現場指揮中心無法對無人機精確控制及定位的問題。

4、本實用新型的基于高性能無人機的橋梁結構檢測系統同時適用于隧道常規病害檢查、橋面線形、縱橫坡度測量，應用范圍廣泛。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型系統構造示意圖。

圖2為本實用新型檢測系統信息傳遞示意圖。

圖中：無人機機身1、信息接收模塊2、信息傳遞模塊3、自動駕駛儀4、透霧攝像機5、信息儲存卡6、高精度激光測距傳感器7、電源8、照明燈9。

具體實施方式