[發(fā)明專利]基于激光檢測的隧道病害檢測方法及隧道病害檢測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111115041.1
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113820328A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何衛(wèi)靈;金耀初;張宏輝;謝占功;陳健慶
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州利科科技有限公司
• 主分類號: G01N21/954
• 分類號: G01N21/954;G01N21/01;G01N29/04;G01D21/02;G01S19/14
• 代理公司: 廣州晟策知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44709
• 代理人: 鄭書鑫

本發(fā)明提供了基于激光檢測的隧道病害檢測方法及隧道病害檢測裝置，涉及隧道檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括檢測設(shè)備組和后臺控制組，所述檢測設(shè)備組包括位移機(jī)器人、儀器部、通訊部和定位部，所述儀器部、定位部均設(shè)在位移機(jī)器人上；本發(fā)明利用位移機(jī)器人代替人工在待檢測隧道的內(nèi)壁移動進(jìn)行檢測，利用儀器部檢測隧道數(shù)據(jù)和定位，且構(gòu)建隧道三維模型，在隧道三維模型中顯示位移機(jī)器人的移動路徑，并搜索獲取隧道病害的檢測閾值數(shù)據(jù)，利用對比部，將隧道病害的檢測閾值數(shù)據(jù)與儀器部實時檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而根據(jù)比對結(jié)果在隧道三維模型中對應(yīng)位置進(jìn)行病害標(biāo)記，整個過程無需人工檢測，更加方便，且檢測種類多樣并定點標(biāo)記，方便維護(hù)人員定點維護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于激光檢測的隧道病害檢測方法及隧道病害檢測裝置。

背景技術(shù)

隧道是埋置于地層內(nèi)的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式，隧道可分為交通隧道、水工隧道、市政隧道、礦山隧道、軍事隧道；隧道的結(jié)構(gòu)包括主體建筑物和附屬設(shè)備兩部分，主體建筑物由洞身和洞門組成，附屬設(shè)備包括避車洞、消防設(shè)施、應(yīng)急通訊和防排水設(shè)施，長的隧道還有專門的通風(fēng)和照明設(shè)備；

傳統(tǒng)的隧道表面病害檢測主要依靠人眼進(jìn)行巡檢，勞動強(qiáng)度大，作業(yè)效率低，檢測結(jié)果可靠性差，而且需要專業(yè)的有經(jīng)驗的人員來判定，對于一些大型隧道，例如百米級隧道，人工根本無法到達(dá)，搭建腳手架方式資金投入大、工期長、作業(yè)風(fēng)險高、效率低且不易實施，因此，本發(fā)明提出基于激光檢測的隧道病害檢測方法及隧道病害檢測裝置以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出基于激光檢測的隧道病害檢測方法及隧道病害檢測裝置，該基于激光檢測的隧道病害檢測方法及隧道病害檢測裝置整個過程無需人工檢測，全程機(jī)器完成，更加方便，且檢測種類多樣并在模型中定點標(biāo)記，方便維護(hù)人員定點維護(hù)。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一方面，提出一種基于激光檢測的隧道病害檢測方法，包括以下步驟：

步驟一：放置設(shè)備，將多組位移機(jī)器人放置到待檢測隧道的內(nèi)壁上位移，檢測隧道點云數(shù)據(jù)，識別隧道內(nèi)壁上的裂縫及其深度，探測檢測隧道內(nèi)壁變形數(shù)據(jù)，檢測隧道內(nèi)壁垂直位移數(shù)據(jù)；

步驟二：模型構(gòu)建，在位移機(jī)器人移動的過程中，同步進(jìn)行定位，同時，將定位數(shù)據(jù)和檢測的數(shù)據(jù)傳輸給后臺控制組，對其中的隧道點云數(shù)據(jù)進(jìn)行點云抽稀封裝，并立體拉伸化，得到隧道三維模型；

步驟三：定位顯示，將GPS定位儀接入隧道三維模型，定位位移機(jī)器人的位置并在隧道三維模型中顯示位移機(jī)器人的移動路徑；

步驟四：病害標(biāo)記，設(shè)定數(shù)據(jù)閾值模塊，從地質(zhì)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站獲取隧道病害的檢測閾值數(shù)據(jù)，接著將隧道病害的檢測閾值數(shù)據(jù)與位移機(jī)器人實時檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)超過閾值的時候，在隧道三維模型中對應(yīng)位置進(jìn)行病害標(biāo)記；

步驟五：病害判斷，當(dāng)位移機(jī)器人走完隧道整個路程的時候，完整的隧道三維模型構(gòu)建完成，隧道三維模型中標(biāo)注了所有的病害標(biāo)記，以此判斷各種病害對隧道整體的影響；

進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟二中，在接收數(shù)據(jù)的同時，利用儲存云盤儲存數(shù)據(jù)，利用時間記錄模塊在數(shù)據(jù)上標(biāo)上相應(yīng)的時間。

另一方面，提出一種基于激光檢測的隧道病害檢測裝置，包括檢測設(shè)備組和后臺控制組，所述檢測設(shè)備組包括位移機(jī)器人、儀器部、通訊部和定位部，所述儀器部、定位部均設(shè)在位移機(jī)器人上，且儀器部包括三維激光掃描儀、CCD攝像頭、超聲波裂縫檢測儀、激光收斂計和非接觸式靜力水準(zhǔn)儀，所述通訊部與后臺控制組無線連接并傳輸儀器部和定位部的數(shù)據(jù)；