一种车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法技术方案

本发明专利技术涉及隧道检测技术领域，公开了一种车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法。其不但可以解决不同探测设备的供电问题，实现多维数据的采集，使获取的数据具备完整性、相关性和连贯性等特点，减轻后续的数据处理与分析的难度，还可以实现采集进程与显示进程的独立运行，兼顾不同探测设备的采集速度和通信速度，使最终需要融合显示的各种数据能够同步进行融合处理和展示，解决数据同步和大数据量储存与显示问题。此外，所述车载式多维隧道数据采集系统还具有采集数据不因车速快慢而遗漏、数据实时性高和可自动定位及导航等特点，便于实际推广和应用。

Vehicle mounted multidimensional tunnel data acquisition system and cooperative working method thereof

The invention relates to the technical field of tunnel inspection, and discloses a vehicle mounted multidimensional tunnel data acquisition system and a cooperative working method thereof. It can not only solve the problem of power supply of different detection equipment, implementation of multidimensional data collection, the data has the characteristics of integrity, correlation and coherence, reduce data processing and subsequent analysis of the difficulty of independent operation can also realize the acquisition process and display process, taking into account the acquisition speed and the speed of communication of different detection equipment so, all kinds of data fusion can eventually need to display synchronous fusion and display, to solve the data synchronization and a large amount of data storage and display problems. In addition, the vehicle mounted multidimensional tunnel data acquisition system also has the characteristics of data acquisition not missing due to the speed of the vehicle, high real-time data and automatic positioning and navigation, so that it is convenient for practical popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法
本专利技术涉及隧道检测
，具体地，涉及一种车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法。
技术介绍
在隧道维养过程中，需要定期地采集隧道数据，以进行是否需要以及如何进行维养的分析。目前常规的采集手段是使用单一的传感器进行独立的数据采集以及独立的分析，但是这种手段存在明显的以下弊端：(1)使用单一传感器进行数据采集，容易出现数据丢失，顺序有误等问题；(2)由于数据是分批采集的，所需数据的采集时间较长，人力消耗大；(3)不同数据之间关联性较弱，后续处理难度加大。针对前述问题，目前虽然也有通过配置多探测设备的车载系统来进行隧道数据的采集，但是其中也存在如下问题需要解决：(1)车载供电问题，即由于需要多种探测设备同时运行，如何在车载小范围空间为各种探测设备供电的问题；(2)数据同步问题，即在隧道数据采集过程中，由于所需运行的探测设备多样化，这些探测设备的采样频率、采样方式及通信方式不同，在对多种探测数据进行融合处理时，如何使各种数据同步；(3)大数据量储存与显示问题，即在隧道数据采集过程中，由于会有大量的数据涌入，如何进行大数量的数据储存与显示。
技术实现思路
针对前述现有技术的问题，本专利技术提供了一种车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法，不但可以解决不同探测设备的供电问题，实现多维数据的采集，使获取的数据具备完整性、相关性和连贯性等特点，减轻后续的数据处理与分析的难度，还可以实现采集进程与显示进程的独立运行，兼顾不同探测设备的采集速度和通信速度，使最终需要融合显示的各种数据能够同步进行融合处理和展示，解决数据同步和大数据量储存与显示问题。此外，所述车载式多维隧道数据采集系统还具有采集数据不因车速快慢而遗漏、数据实时性高和可自动定位及导航等特点，便于实际推广和应用。本专利技术采用的技术方案,一方面提供了一种车载式多维隧道数据采集系统，包括车载交流电源模块、AC/DC开关电源、第一工控机、红外相机、第一显示器、第二工控机、第二显示器、测速雷达、全景摄像头、控制电路板、工业相机、三维激光扫描仪和路由器；所述车载交流电源模块的输电端分别电连接所述AC/DC开关电源、所述第一工控机、所述红外相机、所述第一显示器、所述第二工控机和所述第二显示器的供电端；所述AC/DC开关电源的输电端分别电连接所述测速雷达、所述全景摄像头、所述控制电路板、所述工业相机、所述三维激光扫描仪和所述路由器的供电端；所述测速雷达的信号输出端分别通信连接所述第一工控机和所述第二工控机的信号输入端，所述第一工控机的信号输出端通信连接所述全景摄像头的受控端，所述第二工控机的信号输出端通信连接所述控制电路板的信号输入端，所述控制电路板的控制端通信连接所述工业相机的受控端；所述红外相机、所述工业相机和所述全景摄像头的数据输出端分别通过所述路由器通信连接所述第一工控机的第一数据输入端和所述第二工控机的第一数据输入端，所述三维激光扫描仪的数据输出端通过串口数据线分别通信连接所述第一工控机的第二数据输入端和/或所述第二工控机的第二数据输入端，所述第一工控机的视频输出端通信连接所述第一显示器，所述第二工控机的视频输出端通信连接所述第二显示器。优化的,还包括GPS定位模块；所述GPS定位模块的供电端电连接所述AC/DC开关电源的输电端；所述GPS定位模块的数据输出端分别通信连接所述第一工控机的第三数据输入端和/或所述第二工控机的第三数据输入端。优化的，还包括惯性导航模块；所述惯性导航模块的供电端电连接所述AC/DC开关电源的输电端；所述惯性导航模块的数据输出端分别通信连接所述第一工控机的第四数据输入端和/或所述第二工控机的第四数据输入端。优化的，还包括车顶仪器保护罩系统模块；所述车顶仪器保护罩系统模块的供电端电连接所述车载交流电源模块的输电端。优化的，还包括闪光灯和布置在所述控制电路板中的闪光灯用电容；所述闪光灯用电容与所述闪光灯串联。优化的，所述车载交流电源模块包括汽车发电机和车载电源；所述汽车发电机的输电端电连接所述车载电源的供电端，并将所述车载电源的输电端作为所述车载交流电源模块的输电端。优化的，所述红外相机采用型号为7290A的非冷却式红外相机。优化的，所述串口数据线为USB数据线或HDMI数据线。本专利技术采用的技术方案,另一方面还提供了一种前述车载式多维隧道数据采集系统的协同工作方法，包括如下步骤：S101.测速雷达在每一次监测到汽车行走单位距离时，分别且同时地向所述第一工控机和所述第二工控机发送采集启动指令，然后同步执行步骤S102和步骤S103；S102.第一工控机在接收到所述采集启动指令后，从红外相机和/或三维激光扫描仪获取最近一帧的对应图像数据，同时向控制电路板发送第一采集指令，由控制电路板控制工业相机进行一次图像采集，然后获取来自工业相机的第一图像数据，并在融合与红外相机和/或三维激光扫描仪对应的最近一帧图像数据后得到第一显示图像；S103.第二工控机在接收到所述采集启动指令后，从红外相机和/或三维激光扫描仪获取最近一帧的对应图像数据，同时向全景摄像头发送第二采集指令，控制全景摄像头进行一次图像采集，然后获取来自全景摄像头的第二图像数据，并在融合与红外相机和/或三维激光扫描仪对应的最近一帧图像数据后得到第二显示图像；S104.第一工控机和第二工控机分别同时向对应通信连接的显示器传送所述第一显示图像和所述第二显示图像，通过第一显示器和第二显示器进行同步图像展示。优化的，第一工控机和第二工控机在接受到所述采集指令后，分别启动设置有相同计时目标的计时器，并分别在对应计时器到达计时目标时向对应通信连接的显示器传送所述第一显示图像和所述第二显示图像。综上，采用本专利技术所提供的车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法，具有如下有益效果：(1)通过配置车载交流电源和AC/DC开关电源，可以为不同用电类型的探测设备进行统一供电，解决不同探测设备的供电问题，实现多维数据的采集，使获取的数据具备完整性、相关性和连贯性等特点，减轻后续的数据处理与分析的难度，有利于减少人力及物力的投入；(2)可以实现采集进程与显示进程的独立运行，兼顾不同探测设备的采集速度和通信速度，使最终需要融合显示的各种数据能够同步进行融合处理和展示，解决数据同步和大数据量储存与显示问题；(3)所述车载式多维隧道数据采集系统还具有采集数据不因车速快慢而遗漏、数据实时性高和可自动定位及导航等特点，便于实际推广和应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的车载式多维隧道数据采集系统的系统结构示意图。图2是本专利技术提供的车载式多维隧道数据采集系统的协同工作方法流程图。具体实施方式以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本专利技术提供的车载式多维隧道数据采集系统及其协同工作方法。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载式多维隧道数据采集系统，其特征在于，包括车载交流电源模块、AC/DC开关电源、第一工控机、红外相机、第一显示器、第二工控机、第二显示器、测速雷达、全景摄像头、控制电路板、工业相机、三维激光扫描仪和路由器；所述车载交流电源模块的输电端分别电连接所述AC/DC开关电源、所述第一工控机、所述红外相机、所述第一显示器、所述第二工控机和所述第二显示器的供电端；所述AC/DC开关电源的输电端分别电连接所述测速雷达、所述全景摄像头、所述控制电路板、所述工业相机、所述三维激光扫描仪和所述路由器的供电端；所述测速雷达的信号输出端分别通信连接所述第一工控机和所述第二工控机的信号输入端，所述第一工控机的信号输出端通信连接所述全景摄像头的受控端，所述第二工控机的信号输出端通信连接所述控制电路板的信号输入端，所述控制电路板的控制端通信连接所述工业相机的受控端；所述红外相机、所述工业相机和所述全景摄像头的数据输出端分别通过所述路由器通信连接所述第一工控机的第一数据输入端和所述第二工控机的第一数据输入端，所述三维激光扫描仪的数据输出端通过串口数据线分别通信连接所述第一工控机的第二数据输入端和/或所述第二工控机的第二数据输入端，所述第一工控机的视频输出端通信连接所述第一显示器，所述第二工控机的视频输出端通信连接所述第二显示器。...

【技术特征摘要】
1.一种车载式多维隧道数据采集系统，其特征在于，包括车载交流电源模块、AC/DC开关电源、第一工控机、红外相机、第一显示器、第二工控机、第二显示器、测速雷达、全景摄像头、控制电路板、工业相机、三维激光扫描仪和路由器；所述车载交流电源模块的输电端分别电连接所述AC/DC开关电源、所述第一工控机、所述红外相机、所述第一显示器、所述第二工控机和所述第二显示器的供电端；所述AC/DC开关电源的输电端分别电连接所述测速雷达、所述全景摄像头、所述控制电路板、所述工业相机、所述三维激光扫描仪和所述路由器的供电端；所述测速雷达的信号输出端分别通信连接所述第一工控机和所述第二工控机的信号输入端，所述第一工控机的信号输出端通信连接所述全景摄像头的受控端，所述第二工控机的信号输出端通信连接所述控制电路板的信号输入端，所述控制电路板的控制端通信连接所述工业相机的受控端；所述红外相机、所述工业相机和所述全景摄像头的数据输出端分别通过所述路由器通信连接所述第一工控机的第一数据输入端和所述第二工控机的第一数据输入端，所述三维激光扫描仪的数据输出端通过串口数据线分别通信连接所述第一工控机的第二数据输入端和/或所述第二工控机的第二数据输入端，所述第一工控机的视频输出端通信连接所述第一显示器，所述第二工控机的视频输出端通信连接所述第二显示器。2.如权利要求1所述的一种车载式多维隧道数据采集系统，其特征在于，还包括GPS定位模块；所述GPS定位模块的供电端电连接所述AC/DC开关电源的输电端；所述GPS定位模块的数据输出端分别通信连接所述第一工控机的第三数据输入端和/或所述第二工控机的第三数据输入端。3.如权利要求1所述的一种车载式多维隧道数据采集系统，其特征在于，还包括惯性导航模块；所述惯性导航模块的供电端电连接所述AC/DC开关电源的输电端；所述惯性导航模块的数据输出端分别通信连接所述第一工控机的第四数据输入端和/或所述第二工控机的第四数据输入端。4.如权利要求1所述的一种车载式多维隧道数据采集系统，其特征在于，还包括车顶仪器保护罩系统模块；所述车顶仪器保护罩系统模块的供电端电连接所述车载交流电源模块的输电端。5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张森，仵军胜，周永军，尹山，连朝晖，李波，杨伟栋，许明敏，张可非，
申请(专利权)人：四川隧唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51