本发明专利技术提供了基于激光检测的隧道病害检测方法及隧道病害检测装置，涉及隧道检测技术领域，包括检测设备组和后台控制组，所述检测设备组包括位移机器人、仪器部、通讯部和定位部，所述仪器部、定位部均设在位移机器人上；本发明专利技术利用位移机器人代替人工在待检测隧道的内壁移动进行检测，利用仪器部检测隧道数据和定位，且构建隧道三维模型，在隧道三维模型中显示位移机器人的移动路径，并搜索获取隧道病害的检测阈值数据，利用对比部，将隧道病害的检测阈值数据与仪器部实时检测的数据进行对比，从而根据比对结果在隧道三维模型中对应位置进行病害标记，整个过程无需人工检测，更加方便，且检测种类多样并定点标记，方便维护人员定点维护。员定点维护。员定点维护。
【技术实现步骤摘要】
基于激光检测的隧道病害检测方法及隧道病害检测装置
[0001]本专利技术涉及隧道检测
，尤其涉及基于激光检测的隧道病害检测方法及隧道病害检测装置。
技术介绍
[0002]隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道；隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分，主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备；
[0003]传统的隧道表面病害检测主要依靠人眼进行巡检，劳动强度大，作业效率低，检测结果可靠性差，而且需要专业的有经验的人员来判定，对于一些大型隧道，例如百米级隧道，人工根本无法到达，搭建脚手架方式资金投入大、工期长、作业风险高、效率低且不易实施，因此，本专利技术提出基于激光检测的隧道病害检测方法及隧道病害检测装置以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
[0004]针对上述问题，本专利技术提出基于激光检测的隧道病害检测方法及隧道病害检测装置，该基于激光检测的隧道病害检测方法及隧道病害检测装置整个过程无需人工检测，全程机器完成，更加方便，且检测种类多样并在模型中定点标记，方便维护人员定点维护。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一方面，提出一种基于激光检测的隧道病害检测方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：放置设备，将多组位移机器人放置到待检测隧道的内壁上位移，检测隧道点云数据，识别隧道内壁上的裂缝及其深度，探测检测隧道内壁变形数据，检测隧道内壁垂直位移数据；
[0007]步骤二：模型构建，在位移机器人移动的过程中，同步进行定位，同时，将定位数据和检测的数据传输给后台控制组，对其中的隧道点云数据进行点云抽稀封装，并立体拉伸化，得到隧道三维模型；
[0008]步骤三：定位显示，将GPS定位仪接入隧道三维模型，定位位移机器人的位置并在隧道三维模型中显示位移机器人的移动路径；
[0009]步骤四：病害标记，设定数据阈值模块，从地质数据库网站获取隧道病害的检测阈值数据，接着将隧道病害的检测阈值数据与位移机器人实时检测数据进行对比，当出现数据超过阈值的时候，在隧道三维模型中对应位置进行病害标记；
[0010]步骤五：病害判断，当位移机器人走完隧道整个路程的时候，完整的隧道三维模型构建完成，隧道三维模型中标注了所有的病害标记，以此判断各种病害对隧道整体的影响；
[0011]进一步改进在于：所述步骤二中，在接收数据的同时，利用储存云盘储存数据，利用时间记录模块在数据上标上相应的时间。
[0012]另一方面，提出一种基于激光检测的隧道病害检测装置，包括检测设备组和后台控制组，所述检测设备组包括位移机器人、仪器部、通讯部和定位部，所述仪器部、定位部均设在位移机器人上，且仪器部包括三维激光扫描仪、CCD摄像头、超声波裂缝检测仪、激光收敛计和非接触式静力水准仪，所述通讯部与后台控制组无线连接并传输仪器部和定位部的数据；
[0013]所述后台控制组包括总控计算机和基于总控计算机的模型构建模块、数据分析模块、数据对比模块、数据阈值设定模块和现场监控模块，所述三维激光扫描仪记录隧道点云数据，所述数据分析模块包括数据处理器和储存模块，所述数据处理器连接通讯部接收隧道点云数据并对点云数据进行点云抽稀封装，所述模型构建模块将封装后的数据立体拉伸化，得到隧道三维模型，所述定位部接入隧道三维模型，用于定位位移机器人的位置并在隧道三维模型中显示位移机器人的移动路径，所述数据阈值模块具备搜索引擎，接入地质数据库网站，获取隧道病害的检测阈值数据，所述数据对比模块包括对比部和病害标记部，所述数据处理器连接通讯部接收超声波裂缝检测仪、激光收敛计和非接触式静力水准仪的数据，所述对比部接入数据处理器将数据阈值模块中的检测阈值数据与实时接收数据进行对比，所述病害标记部根据对比结果配合定位部在隧道三维模型中对应位置进行标记。
[0014]进一步改进在于：所述检测设备组设有多组，所述位移机器人下设有吸附组件，且吸附组件用于将位移机器人吸附在隧道内壁上进行移动检测。
[0015]进一步改进在于：所述定位部为GPS定位仪，所述通讯部包括5G通讯芯片和小型通讯基站。
[0016]进一步改进在于：所述超声波裂缝检测仪通过超声波的探测识别隧道内壁上的裂缝及其深度，所述激光收敛计探测检测隧道内壁变形数据，所述非接触式静力水准仪检测隧道内壁垂直位移数据。
[0017]进一步改进在于：所述储存模块包括储存云盘和时间记录模块，所述储存云盘储存仪器部和定位部记录的数据，所述时间记录模块对仪器部、定位部记录的数据标上时间。
[0018]进一步改进在于：所述模型构建模块基于可交换图像文件EXIF原理，以隧道的封装数据为载体融合空间位置和一般形式属性构建数据模型，且模型中嵌入隧道的坐标信息和分布图属性，并融合导入GML中，实现坐标空间数据可视化，同时，基于SVG进行时空数据立体拉伸化，形成点、线、面并组成具体数据坐标，完成隧道三维模型的构建。
[0019]进一步改进在于：所述搜索引擎为中文分布式搜索引擎，且获取的隧道病害检测阈值数据具体包括：隧道裂缝深度的判定阈值、随带内壁变形的判定阈值和隧道垂直位移的判定阈值。
[0020]进一步改进在于：所述现场监控模块直接连接CCD摄像头，所述现场监控模块中具备启动拍摄功能，且启动拍摄功能用于启动CCD摄像头对隧道内壁进行实时实景拍摄。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]1、本专利技术利用位移机器人代替人工在待检测隧道的内壁移动进行检测，利用仪器部记录隧道点云数据、识别隧道内壁上的裂缝及其深度、探测检测隧道内壁变形数据、检测隧道内壁垂直位移数据和同步进行定位，且构建隧道三维模型，在隧道三维模型中显示位移机器人的移动路径，并搜索获取隧道病害的检测阈值数据，利用对比部，将隧道病害的检测阈值数据与仪器部实时检测的数据进行对比，当出现数据超过阈值的时候，利用病害标
记部配合GPS定位仪在隧道三维模型中对应位置进行病害标记，整个过程无需人工检测，全程机器完成，更加方便，且检测种类多样并在模型中定点标记，方便维护人员定点维护。
[0023]2、本专利技术在位移机器人走完隧道整个路程的时候，即可构建完成完整的隧道三维模型，隧道三维模型中标注了所有的病害标记，维护人员根据病害标记的类型和定位位置即可综合判断各种病害对隧道整体的影响，方便维护。
[0024]3、本专利技术的位移机器人具备吸附组件，通过吸附组件的作用使得位移机器人吸附在隧道内壁上并位移，适合不同隧道地形。
[0025]4、本专利技术具有现场监控模块，当维护人员对病害标记存在疑问的时候，即可启动拍摄功能，打开CCD摄像头对隧道内壁进行实时实景拍摄观察，功能多样化。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的方法流程图；
[0027]图2为本专利技术的装置组成图。
具本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于激光检测的隧道病害检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：放置设备，将多组位移机器人放置到待检测隧道的内壁上位移，检测隧道点云数据，识别隧道内壁上的裂缝及其深度，探测检测隧道内壁变形数据，检测隧道内壁垂直位移数据；步骤二：模型构建，在位移机器人移动的过程中，同步进行定位，同时，将定位数据和检测的数据传输给后台控制组，对其中的隧道点云数据进行点云抽稀封装，并立体拉伸化，得到隧道三维模型；步骤三：定位显示，将GPS定位仪接入隧道三维模型，定位位移机器人的位置并在隧道三维模型中显示位移机器人的移动路径；步骤四：病害标记，设定数据阈值模块，从地质数据库网站获取隧道病害的检测阈值数据，接着将隧道病害的检测阈值数据与位移机器人实时检测数据进行对比，当出现数据超过阈值的时候，在隧道三维模型中对应位置进行病害标记；步骤五：病害判断，当位移机器人走完隧道整个路程的时候，完整的隧道三维模型构建完成，隧道三维模型中标注了所有的病害标记，以此判断各种病害对隧道整体的影响；步骤六：实景观察，当维护人员对病害标记存在疑问的时候，启动拍摄功能，打开CCD摄像头对隧道内壁进行实时实景拍摄观察。2.根据权利要求1所述的基于激光检测的隧道病害检测方法，其特征在于：所述步骤二中，在接收数据的同时，利用储存云盘储存数据，利用时间记录模块在数据上标上相应的时间。3.基于激光检测的隧道病害检测装置，包括检测设备组和后台控制组，其特征在于：所述检测设备组包括位移机器人、仪器部、通讯部和定位部，所述仪器部、定位部均设在位移机器人上，且仪器部包括三维激光扫描仪、CCD摄像头、超声波裂缝检测仪、激光收敛计和非接触式静力水准仪，所述通讯部与后台控制组无线连接并传输仪器部和定位部的数据；所述后台控制组包括总控计算机和基于总控计算机的模型构建模块、数据分析模块、数据对比模块、数据阈值设定模块和现场监控模块，所述三维激光扫描仪记录隧道点云数据，所述数据分析模块包括数据处理器和储存模块，所述数据处理器连接通讯部接收隧道点云数据并对点云数据进行点云抽稀封装，所述模型构建模块将封装后的数据立体拉伸化，得到隧道三维模型，所述定位部接入隧道三维模型，用于定位位移机器人的位置并在隧道三维模型中显示位移机器人的移动路径，...
【专利技术属性】
技术研发人员：何卫灵，金耀初，张宏辉，谢占功，陈健庆，
申请(专利权)人：广州利科科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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