【技术实现步骤摘要】
本技术属于探测机器人领域，涉及一种隧道病害探测机器人装置。
技术介绍
1、在隧道运营期间，通常需要定期探测隧道管片或衬砌层渗漏水、裂损、空洞以及有害气体含量等情况。隧道管片或衬砌层出现渗漏水、裂损、空洞或有害气体泄露超量，将对隧道的安全运营构成严重威胁。因此，对隧道管片或衬砌层的渗漏水面积、渗漏水水量、管片或衬砌层裂损、空洞分布、有害气体含量等进行探测具有十分重要的意义。
2、传统的探测方法主要为人工驾驶病害探测车对隧道进行探测，但该方法通常需要临时关闭隧道运营，进行封闭式探测，严重影响交通的正常运营。另外，近期开发的一些挂轨式隧道病害探测机器人，将病害探测机器人悬挂在隧道中央顶部下悬的轨道上，改进了隧道病害作业方式，可以在隧道不停运的情况下进行病害探测。但挂轨式机器人也存在诸多需要改进的地方，比如占用隧道净空较多，风荷载作用下挂轨式工作过程中容易出现振动现象，装置缺少保护措施等。
3、现有技术是采用吊轨式的或挂轨式的技术方法，目前已存在类似装置，例如中国专利公开号cn116652902 a，公开了一种挂轨式隧道智能巡检机器人，该专利技术涉及一种挂轨式隧道智能巡检机器人。主要解决现有巡检装备速度低、定位精度差、功能相对单一等技术问题。智能巡检机器人由机器人本体、机器人检测仓、机器人辅助系统、机器人数据处理系统和机器人管理平台五大部分组成；机器人本体包括机器人机体、控制系统、定位系统、动力系统和通信系统；机器人检测仓包括检测仓机体、检测设备和备用电池；机器人辅助系统包括轨道、轨道吊支架、无线网络系统、rfi
4、首先，挂轨式隧道机器人将占用过多的隧道高度空间。挂轨式机器人装置的下悬轨道占用了一部分隧道空间高度，机器人又占用了一部分隧道高度空间，整体上占用隧道高度空间较多。另一方面，由于挂轨式机器人下悬空间太多，而影响整体美观，并可能分散部分隧道内交通驾驶人的注意力，影响安全驾驶。
5、其次，挂轨式机器人属于悬挂式结构，容易受到风荷载的影响。在风荷载作用下，比如在隧道通风风扇的强大风力、大货车经过隧道时对隧道空气的挤压作用产生的强风、自然条件下发生的台风等作用下，挂轨式机器人易发生振动或摆动，影响测量的精度和稳定性。
6、另外，挂轨式机器人整体结构直接暴露在隧道中，无额外保护措施，易受到高速车辆经过时散落的石子、砂土或其他有害物质带来的物理冲击和损伤。
7、现有的探测机器人的结构设计也较为保守和单一，应用到隧道时，获得的隧道病害探测结果不够稳定，隧道病害探测机器人的使用寿命也受到威胁，这给隧道日常监测精度和经济合理性带来挑战。
技术实现思路
1、为了克服已有技术探测稳定性较差、安全性和耐久性较差的不足，本技术提供了一种提高探测稳定性、安全性和耐久性的吸顶式隧道病害探测机器人装置。
2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种吸顶式隧道病害探测机器人装置，包括轨道仓与动力轮组件、机架、病害探测系统、环境监测系统、数据处理与传输系统和操作控制系统，所述轨道仓与动力轮组件包括两个对称式轨道仓、两个动力轮和一个轨道仓盖板，所述轨道仓沿着隧道长度方向布置，所述轨道仓盖板安装在轨道仓上，所述轨道仓盖板固定在待探测隧道顶部，所述动力轮位于轨道仓内切沿左右轨道仓内滑动，所述动力轮与动力与控制系统连接；所述动力与控制系统与机架连接，所述病害探测系统包括高清摄像头、红外热成像仪和地质探测雷达，所述机架上安装所述高清摄像头、红外热成像仪和地质探测雷达；所述数据处理与传输系统包括定位装置、无线信息传输装置、计算处理器，所述计算处理器与无线信息传输装置、定位装置、高清摄像头、红外热成像仪、地质探测雷达以及动力控制器均连接；所述无线信息传输装置与操作控制系统连接。
4、进一步，所述动力与控制系统包括动力控制器、电机和蓄能电池，所述动力轮与电机的输出轴联动，所述电机与动力控制器连接，所述动力控制器与外接电源或蓄能电池连接。
5、优选的，所述轨道仓顶部布设外接导线，外接导线的一端与市电系统连接，外接导线的另一端与动力控制器连接。
6、更进一步，所述机架、病害探测系统、环境监测装置、数据处理与传输系统均位于保护罩内。
7、所述操作控制系统包括操作台、显示器和鼠标，所述操作台与所述显示屏、鼠标连接。
8、所述装置还包括环境监测系统，内置电化学传感器和空气质量传感器，所述电化学传感器用于监测和检测空气中的有毒有害气体，所述空气质量传感器用于检测颗粒污染物。
9、本技术的有益效果主要表现在：
10、1、更平滑稳定的运动方式：本技术的探测机器人装置采用对称式带凹槽的轨道仓，动力轮在轨道仓凹槽内滑动，可以有效避免因风荷载产生的运动振动，让探测机器人在运动过程中更加平滑，从而保障装置的监测图像更清晰，监测数据更稳定精确。
11、2、减少占用隧道净空：本技术的吸顶式隧道病害探测机器人的轨道仓为吸顶式，紧密贴附在隧道内壁，而非挂轨式有一定的下悬高度，可以有效减少隧道净空的占用，视觉上更加美观，不会分散驾驶员的注意力，有利于形成安全。
12、3、全天候实时探测精度：本技术的吸顶式隧道病害探测机器人装置吸附在隧道顶部，不影响隧道内交通的正常运行，可以在不中断交通的情况下，实时全天候进行隧道不会探测。另外，该装置采用高灵敏度传感系统和高精度探测装置，可以获得更高精度的探测结果。
13、4、更广泛的适应性：本技术的吸顶式隧道病害探测机器人装置，具有优良的防水性能，以及坚固的防护装置，可以适应恶劣的气候天气环境，在不同类型的隧道里均可应用，实现各类隧道的病害实时全天候探测。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种吸顶式隧道病害探测机器人装置，其特征在于，所述机器人装置包括轨道仓与动力轮组件、机架、病害探测系统、环境监测系统、数据处理与传输系统、和操作控制系统，所述轨道仓与动力轮组件包括两个对称式轨道仓、两个动力轮和一个轨道仓盖板，所述轨道仓沿着隧道长度方向布置，所述轨道仓盖板安装在轨道仓上，所述轨道仓盖板固定在待探测隧道顶部，所述动力轮位于轨道仓内切沿左右轨道仓内滑动，所述动力轮与动力与控制系统连接；所述动力与控制系统与机架连接，所述病害探测系统包括高清摄像头、红外热成像仪和地质探测雷达，所述机架上安装所述高清摄像头、红外热成像仪和地质探测雷达；所述数据处理与传输系统包括定位装置、无线信息传输装置、计算处理器，所述计算处理器与无线信息传输装置、定位装置、高清摄像头、红外热成像仪、地质探测雷达以及动力控制系统均连接；所述无线信息传输装置与操作控制系统连接。
2.如权利要求1所述的一种吸顶式隧道病害探测机器人装置，其特征在于，所述动力与控制系统包括动力控制器、电机和蓄能电池，所述动力轮与电机的输出轴联动，所述电机与动力控制器连接，所述动力控制器与外接电源或蓄能电池连接。<...
【技术特征摘要】
1.一种吸顶式隧道病害探测机器人装置，其特征在于，所述机器人装置包括轨道仓与动力轮组件、机架、病害探测系统、环境监测系统、数据处理与传输系统、和操作控制系统，所述轨道仓与动力轮组件包括两个对称式轨道仓、两个动力轮和一个轨道仓盖板，所述轨道仓沿着隧道长度方向布置，所述轨道仓盖板安装在轨道仓上，所述轨道仓盖板固定在待探测隧道顶部，所述动力轮位于轨道仓内切沿左右轨道仓内滑动，所述动力轮与动力与控制系统连接；所述动力与控制系统与机架连接，所述病害探测系统包括高清摄像头、红外热成像仪和地质探测雷达，所述机架上安装所述高清摄像头、红外热成像仪和地质探测雷达；所述数据处理与传输系统包括定位装置、无线信息传输装置、计算处理器，所述计算处理器与无线信息传输装置、定位装置、高清摄像头、红外热成像仪、地质探测雷达以及动力控制系统均连接；所述无线信息传输装置与操作控制系统连接。
2.如权利要求1所述的一种吸顶式隧道病害探测机器人装置，其特征在于，所述动力与控制系统包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金宝，陈志海，唐兵，柯磊，刘绪，王鑫禹，徐旭炜，杨云，卢伟，黄久宾，邹宝平，曹春晖，段小龙，聂柯夫，洪根田，申屠强，
申请(专利权)人：浙江衢丽铁路有限公司，
类型：新型
国别省市：
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