用于隧道的图像识别检测系统技术方案

本发明专利技术公开了用于隧道的图像识别检测系统，包括行走机构、激光模块和相机模块，行走机构包括动力杆和连接在动力杆上的行走轮，动力杆上设置有用于放置激光模块和相机模块的放置腔，放置腔内设置有旋转机构和移动机构，所述旋转机构能够使相机模块周向旋转，所述移动机构能够使激光模块左右移动。本装置在巡检过程中，可同时控制相机模块周向旋转、激光模块左右横向往复移动，进而提高巡检面积和效率；本装置的相机模块的周向旋转、激光模块的横向往复移动以及动力杆的旋转可共用一个动力源，进一步的简化了结构，增长了本结构在隧道环境中的使用寿命。中的使用寿命。中的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
用于隧道的图像识别检测系统


[0001]本专利技术涉及隧道领域，具体涉及用于隧道的图像识别检测系统。

技术介绍

[0002]近年来，交通隧道的数量和规模在不断攀升，隧道运营安全日益引起人们的重视。
[0003]隧道运营的过程中，需要定期对隧道进行实时巡检，以保证隧道的安全运行。现有的巡检系统通常在隧道顶部安装行走轨道，并使安装有巡检设备的装置沿着行走轨道移动。巡检设备通常包括激光模块、相机模块和红外模块，其中，激光模块用于扫描隧道轮廓，检测出隧道横截面是否存在形变情况；相机模块用于拍摄图片并识别隧道中的渗水、滴漏、掉块、错台、裂纹等问题，红外模块则通过热图像辅助相机模块识别出隧道的问题点，三者配合实现了从整体到局部的全面检测，提高了隧道巡检的全面性，并且实现了对于单一病害点的多层次检测，提高了隧道巡检的准确性。
[0004]但是，现有的巡检系统在使用的过程中，激光模块和相机模块固定在巡检设备上，随行走轨道的移动而移动，其对隧道巡检的范围具有局限性，不能在移动的过程中对较大范围的隧道进行巡检，进而巡检准确度不高。
[0005]其次，隧道在不同的环境温度下，隧道容易发生变形，进而轨道与轨道之间容易发生错位，且巡检设备在轨道上移动的过程中，不断的晃动容易导致巡检设备拍摄画面模糊，进而影响巡检的准确度。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的在于提供用于隧道的图像识别检测系统，通过旋转机构和移动机构分别使相机模块周向旋转、激光模块左右移动，进而提高巡检的面积，提高巡检准确度。<br/>[0007]该目的采用以下技术方案实现：包括行走机构、激光模块和相机模块，行走机构包括动力杆和连接在动力杆上的行走轮，动力杆上设置有用于放置激光模块和相机模块的放置腔，在使用的过程中，动力杆旋转带动其上的行走轮旋转，行走轮在轨道上移动，进而使激光模块和相机模块随行走轮一起移动，并在移动的过程中对隧道内进行巡检，为了进一步的增大巡检范围以及巡检准确度，本专利技术人在放置腔内设置有旋转机构和移动机构，所述旋转机构能够使相机模块周向旋转，所述移动机构能够使激光模块左右移动。相机模块和激光模块在移动的过程中，相机模块同时周向旋转，激光模块同时左右移动，以增大相机模块拍摄的范围、激光模块扫描的面积。
[0008]在本装置中旋转机构和移动机构可以为多种结构，只要能够实现使相机模块周向旋转、激光模块左右移动即可，旋转机构可以为一个由电机带动旋转的旋转杆，旋转杆的一端与相机模块连接，另一端与电机连接，电机带动旋转杆旋转，旋转杆带动相机模块周向旋转。移动机构可以为一个伸缩杆，伸缩杆的一端与激光模块连接，伸缩杆为电动伸缩杆结构，在使用时，伸缩杆循环往复的伸缩实现使激光模块左右移动。旋转机构和移动机构还可
以为其他结构，本专利技术人在此不做具体的限定，只要其能够实现旋转、移动的效果即可。
[0009]在长期的使用过程中，本专利技术人发现虽然旋转机构和移动机构的结构可以为多种，但是不同的结构操作复杂，特别对于隧道巡检的应用场景，不便于人工实时操作及维护，因此本专利技术人优选了一种能够同时配合使用的旋转机构和移动机构，简化动力源，使其结构更加简单，更有利于长期在隧道的环境中进行使用。
[0010]具体的，旋转机构包括设置在动力杆上的第一齿轮，相机模块上设置有与第一齿轮啮合的第二齿轮，其中第一齿轮的旋转轴与第二齿轮的旋转轴相互垂直，因此当动力杆在旋转时，动力杆带动其上的第一齿轮一起随动力杆周向旋转，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮在动力杆的上方周向旋转，第二齿轮带动相机模块周向旋转。在旋转机构中，第一齿轮和第二齿轮均为锥齿轮，第一齿轮和第二齿轮设置在两个相互垂直的轴上，进而实现动力杆带动相机模块周向旋转。在使用时，优选的，放置腔内设置有固定杆，固定杆用于固定相机模块的位置，固定杆与相机模块连接，且相机模块能够在固定杆上旋转。
[0011]另一方面，移动机构包括设置在动力杆上的滑槽和滑动杆，在本结构中滑槽周向设置在动力杆的外壁上，且滑槽为螺旋槽，滑动杆的一端与激光模块连接，滑动杆的另一端位于滑槽内，当动力杆周向旋转时，滑动杆在动力杆周向旋转的作用力下，在滑槽内沿滑槽所在方向移动，实现横向往复移动。
[0012]通过上述结构，本结构的动力源仅为动力杆，通过动力杆旋转可同时实现相机模块的周向旋转以及激光模块的横向往复移动，利用本结构移动的动力源同时实现三种功能，进一步的简化了机械结构的复杂程度，减少了机械结构维修的可能，使得本结构更适用于在隧道中长期使用。
[0013]进一步的，放置腔的一侧面上设置有通槽，滑动杆连接激光模块的一端穿过通槽，激光模块位于放置腔外。本装置中，相机模块位于放置腔的上方，激光模块位于放置腔的外侧面，在使用时，两者不会相互影响，且通过相机模块在上方能够拍摄更多的画面，且相机模块在周向旋转的过程中，拍摄画面更广，激光模块在放置腔外侧面进行横向往复移动，更有利于激光对隧道的扫描。
[0014]更进一步的，行走轮在带动本结构在轨道上行走的过程中，隧道的不平整导致本结构晃动，进而影响相机对隧道的拍摄以及激光对隧道的扫描。因此，行走机构还包括两个相互平行的内部中空的行走轨道，两个行走轨道相对的面上设置有开槽，在使用时，行走轮放置在行走轨道中，行走轮之间的动力杆穿过开槽连接两个行走轨道，连接后，两个行走轨道的上端设置有第一连接板，第一连接板上设置有第二连接板，第二连接板上设置有与隧道连接的连接杆。第一连接板和第二连接板之间设置有缓冲杆，缓冲杆的上端穿过第二连接板，缓冲杆的上端设置有橡胶板，缓冲杆上套装有两段弹簧，两段弹簧分别位于橡胶板与第二连接板之间、第一连接板和第二连接板之间。本结构的行走轮设置在行走轨道上后，为了避免本结构的晃动，本结构采用设置在第一连接板和第二连接板之间的缓冲杆对本结构进行缓冲，同时缓冲杆的上端直接与隧道的上端相接触，进一步的提高缓冲效率。同时，当在不同的环境温度下，隧道发生变形时，行走轨道与行走轨道之间容易发生错位，进而影响行走轮的行驶，本结构的设置，当隧道发生形变时，首先可通过其自身的缓冲杆进行自适应调整，进而避免相邻两个行走轨道之间发生错位。
[0015]当行走轨道之间变形较大，已发生严重错位时，连接杆为长度可调节的伸缩杆。连
接杆包括与第二连接板连接的第一伸缩杆，第一伸缩杆上螺纹连接有第二伸缩杆，第二伸缩杆与隧道可拆卸连接。操作人员可直接在变形地段，调节伸缩杆的长度，进而使相邻两个行走轨道之间重新匹配连接。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0017]本专利技术用于隧道的图像识别检测系统，本装置在巡检过程中，可同时控制相机模块周向旋转、激光模块左右横向往复移动，进而提高巡检面积和效率；本装置的相机模块的周向旋转、激光模块的横向往复移动以及动力杆的旋转可共用一个动力源，进一步的简化了结构，增长了本结构在隧道环境中的使用寿命。
[0018]其次，本装置通过缓冲杆对隧道的变形及不平整进行缓冲，通过伸缩杆与第二连接板连接，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于隧道的图像识别检测系统，包括行走机构、激光模块(9)和相机模块(19)，行走机构包括动力杆(1)和连接在动力杆(1)上的行走轮(2)，动力杆(1)上设置有用于放置激光模块(9)和相机模块(19)的放置腔，其特征在于，放置腔内设置有旋转机构和移动机构，所述旋转机构能够使相机模块(19)周向旋转，所述移动机构能够使激光模块(9)左右移动。2.根据权利要求1所述的用于隧道的图像识别检测系统，其特征在于，旋转机构包括设置在动力杆(1)上的第一齿轮(21)，相机模块(19)上设置有与第一齿轮(21)啮合的第二齿轮(20)，动力杆(1)通过第一齿轮(21)使第二齿轮(20)带动相机模块(19)周向旋转，且第二齿轮(20)和相机模块(19)旋转的轴线与动力杆(1)所在直线垂直。3.根据权利要求2所述的用于隧道的图像识别检测系统，其特征在于，放置腔内设置有固定杆(17)，固定杆(17)与相机模块(19)连接，且相机模块(19)能够在固定杆(17)上旋转。4.根据权利要求1所述的用于隧道的图像识别检测系统，其特征在于，移动机构包括设置在动力杆(1)上的滑槽(6)和滑动杆(7)，滑动杆(7)的一端与激光模块(9)连接，滑动杆(7)的另一端位于滑槽(6)内，动力杆(1)周向旋转能够带动滑动杆(7)的一端在滑槽(6)内滑动，使激光模块(9)左右移动。5.根据权利要求4所述的用于隧道的图像识别检...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚睿，苟杨斯宇，孔祥辉，李潼，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：