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原文传递一种地铁隧道结构综合检测车

专利名称：	一种地铁隧道结构综合检测车
摘要：	本发明涉及一种地铁隧道结构综合检测车，包括定位系统、采集系统和轨道平板车，轨道平板车在地铁隧道的轨道上运行，定位系统和采集系统均安装在轨道平板车上，定位系统包括激光测距模块和惯性导航模块，检测车还包括安装在轨道平板车上的独立供电系统和中央控制系统；独立供电系统用于为采集系统、定位系统和中央控制系统供电；中央控制系统包括采集工控机和定位工控机，分别连接采集系统和定位系统。与现有技术相比，本发明具有自动化程度高、实现隧道结构表观及内部多参数多功能综合检测、隧道纵向及环向厘米级定位等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	刘学增;刘新根;朱爱玺;陈莹莹
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910387411.3
公开号：	CN110161043A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	陈源源
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种地铁隧道结构综合检测车，包括定位系统、采集系统和轨道平板车，所述轨道平板车在地铁隧道的轨道上运行，所述定位系统和采集系统均安装在轨道平板车上，定位系统包括激光测距模块和惯性导航模块，其特征在于，所述检测车还包括安装在轨道平板车上的独立供电系统和中央控制系统；所述独立供电系统用于为采集系统、定位系统和中央控制系统供电；所述中央控制系统包括采集工控机和定位工控机，分别连接采集系统和定位系统；所述定位系统还包括光电旋转编码器和扣件图像模块，所述光电旋转编码器安装在轨道平板车的一对车轮上，所述扣件图像模块安装在平板车的底部，包括红外枪式摄像机和补光装置，红外枪式摄像机和补光装置均径向照向轨道的扣件部位。 2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，安装后的红外枪式摄像机拍摄范围沿轨道方向至少0.7米，环向方向至少0.3米，并且每幅图像中均能拍摄到扣件，扣件位于拍摄范围的隧道纵向中心线处。 3.根据权利要求1所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，所述的定位工控机中安装有软件程序用于实现以下步骤： S1、获取红外枪式摄像机拍摄的图像； S2、对图像中的扣件进行识别和重复性剔除，记录扣件个数N和当前扣件图像中心于图像中的像素X方向的坐标值a； S3、通过扣件个数N和扣件安装间距S计算检测车每个时刻的行驶里程L，其表达式为： L＝(N-1)×S+a×B/x；其中，B为沿隧道行驶方向实际拍摄距离，x为图像宽度方向像素总个数。 4.根据权利要求3所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，所述定位工控机中的软件程序实现的步骤还包括：对红外枪式摄像机拍摄的图像进行隧道管片环缝识别，并且依据识别的环缝个数及管片的宽度计算出该环缝处的里程数据。 5.根据权利要求1所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，所述的轨道平板车包括车厢、中移门、防护舱和采集设备安装架，所述的采集设备安装架设置在车厢中部，所述中移门为全开式移门，当中移门打开时，所述采集设备安装架完全暴露，所述的防护舱安装在车厢尾部，所述的定位系统、采集系统和中央控制系统均安装在车厢内。 6.根据权利要求5所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，所述的轨道平板车还包括温度警报装置、减震装置、消防装置和视频监控装置。 7.根据权利要求5所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，所述的采集系统包括影像采集模块、激光扫描模块、红外热成像模块、结构光采集模块、补光模块和地质雷达模块，所述的红外热成像模块包括在采集设备安装架上环向分布的多台红外热成像仪，所述的激光扫描模块安装在防护舱内。 8.根据权利要求7所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，所述的影像采集模块包括连接采集工控机的工业相机拍摄单元和摄像机单元；所述工业相机拍摄单元采用多个工业相机组成阵列，所述工业相机阵列在采集设备的安装架上环形分布，各工业相机环向拍摄范围有不少于10cm重叠区域，相机的成像光轴径向垂直于隧道管片；所述摄像机单元包括两台安装在车厢尾部的摄像机。 9.根据权利要求5所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，所述的惯性导航模块包括微型陀螺测量仪和二维动态倾角仪，所述微型陀螺测量仪和二维动态倾角仪并列固定在车厢的底板内外侧。 10.根据权利要求5所述的一种地铁隧道结构综合检测车，其特征在于，地质雷达模块采用多部空气耦合地质雷达，地质雷达空气耦合距离为0.5～3米，每部地质雷达的探测天线装置采用三轴机器人手臂固定支撑，地质雷达的探测天线盒上安装一个激光测距传感器，实时感知探测天线距隧道管片的径向距离。
所属类别：	发明专利