【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于沉管隧道监测，具体涉及一种悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法。
技术介绍
1、由于赋存环境的特殊性，水下沉管隧道极易受到诸如地形、地质和赋水环境因素以及建造与运营各个过程的影响；这些因素会导致沉管隧道出现一系列问题，例如：隧道裂纹、渗漏水、管节接缝形变等，因此水下沉管隧道状态的监测与养护显得尤为重要。
2、沉管隧道的检查与养护工作主要采用人工巡查或车检方式开展养护检査，人工巡检时需进行封道管理，不仅效率低，还会严重妨碍正常的交通运行；而车检方式主要用于定期检査，难以兼顾日常巡査、经常性检査的需求。
3、目前，已经有智能巡检巡检平台来解决上述问题，例如：专利cn202111009819.0公开了悬挂式巡检移动平台，包括导轨支撑部、供电滑触线与巡检平台设计，可以实现对“入侵异物”的准确定位及跟踪定位；专利cn202210558760.9公开了一种电缆隧道智能巡检巡检平台的设计，包括导轨总成、巡检壳体总成、变轨装置，能够将智能巡检装置在转角度导轨或平行导轨之间完成变轨动作，使智能巡检装置能够适应复杂的隧道环境。
4、在巡检平台对沉管隧道进行巡检过程中，精确的位置信息至关重要，它直接关系到后续维护工作的准确性和效率。传统的基于旋转编码器与驱动轮直径的预估方法，虽能在一定程度上提供巡检平台的位置信息，但易受轮径测量误差及隧道环境变化（如湿度、温度引起的轮距变化）的影响，导致巡检平台的定位精度下降。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，包括轨道结构、巡检平台和巡检平台辅助标志系统；
4、所述轨道结构设置在待监测的沉管隧道的顶部；
5、所述巡检平台可行走地悬挂安装在轨道结构的轨道上，该巡检平台包括承载结构基板以及安装在承载结构基板上的悬挂承托轮机构和夹紧驱动轮机构，所述悬挂承托轮机构用于悬挂于轨道上；所述夹紧驱动轮机构的数量为两个，对称布置在轨道的两侧，每个夹紧驱动轮机构包括驱动轮、驱动轮安装板、弹簧及伸缩连接杆组件、驱动轮电机和滑动安装框架，其中，驱动轮用于接触轨道的侧壁，驱动轮和驱动轮电机安装在驱动轮安装板上，驱动轮电机用于驱动驱动轮转动，所述驱动轮安装板通过弹簧及伸缩连接杆组件连接在滑动安装框架上；所述两个夹紧驱动轮机构的滑动安装框架通过两条平行的滑道滑动安装在轨道的两侧，滑道固定在承载结构基板上，并且这两个滑动安装框架贯穿安装一根丝杠，该丝杠具有对称设置的两个旋向相反的螺纹段，其中一个滑动安装框架与该丝杠的其中一个螺纹段通过丝杠螺母配合，另一个滑动安装框架与该丝杠的另一个螺纹段通过另一丝杠螺母配合，该丝杠的一端与丝杠驱动电机连接，丝杠驱动电机固定安装在承载结构基板上，通过丝杠驱动电机驱动丝杠正/反旋转，进而驱动两个滑动安装框架同步相对/相向运动，进而使两个滑动安装框架上的驱动轮夹紧/分离轨道；在弹簧及伸缩连接杆组件的弹簧和滑动安装框架之间还设置有压力传感器，通过压力传感器监测弹簧的弹力大小，来表示驱动轮对轨道的压力大小；在巡检平台的驱动轮电机输出轴上设置有旋转编码器；
6、所述巡检平台辅助标志系统，包括二维码定位传感器和二维码标签，二维码标签贴在轨道的底面，对应每个检测点位分别在轨道的底面布设一个二维码标签；每一个二维码标签对应一个标号，按照顺序沿巡检平台的巡检路线在各个检测点位依次排号，并且，每个二维码标签分别代表一个绝对位置信息；所述二维码定位传感器设置在巡检平台上，用于扫描轨道上的二维码标签，进而获得二维码标签所代表的绝对位置信息和检测点位的标号信息；
7、悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，包括以下步骤：
8、步骤1，巡检平台运行过程中，通过旋转编码器数据实时计算巡检平台的当前位移量 x，其计算公式如下：
9、；
10、其中，r为编码器分辨率， d为驱动轮的轮径， n为编码器读数；
11、步骤2，当巡检平台运行至检测点位时，读取二维码标签的绝对位置信息和检测点位的标号信息；
12、步骤3，计算读取二维码标签得到的绝对位置与根据旋转编码器数据得到的当前位移量之间的偏差；
13、步骤4，根据步骤3计算得到的偏差，调整夹紧驱动轮机构的驱动轮对轨道的压力，来调整驱动轮的轮径，以实现校正巡检平台移动位置；
14、调整夹紧驱动轮机构的驱动轮对轨道的压力可通过以下公式计算：
15、;
16、;
17、其中，为调整后的夹紧驱动轮机构的驱动轮对轨道的压力，为调整前的夹紧驱动轮机构的驱动轮对轨道的压力， k为驱动轮的材质的劲度系数，为驱动轮因夹紧而产生的形变量。
18、在上述技术方案中，驱动轮为橡胶材质。
19、在上述技术方案中，所述轨道结构，包括铝型材的轨道与钢质的轨道吊架，其中，轨道的槽口朝上，轨道吊架安装于槽内，轨道吊架一端安装于沉管隧道顶端一端嵌于槽内，将轨道悬挂于沉管隧道顶部。
20、在上述技术方案中，所述悬挂承托轮机构的数量为四个，两个为一组，每组的两个悬挂承托轮机构对称布设在轨道的两侧，每个悬挂承托轮机构包括承托轮和承托轮安装架，承托轮安装在承托轮安装架上，承托轮安装架的底端固定安装在承载结构基板上，承托轮悬挂于轨道上。
21、在上述技术方案中，所述承托轮采用尼龙包塑轴承，具有较强的耐磨性、耐腐蚀性、高承载性。
22、在上述技术方案中，所述夹紧驱动轮机构位于两组悬挂承托轮机构之间的中部位置。
23、在上述技术方案中，所述弹簧及伸缩连接杆组件，包括伸缩杆和弹簧，伸缩杆的一端连接驱动轮安装板上，另一端安装在滑动安装框架上，弹簧套装在伸缩杆上，进而使得驱动轮能够对轨道提供柔性压力。
24、本专利技术的优点和有益效果为：
25、本专利技术将巡检平台可行走地悬挂安装在轨道结构的轨道上，该巡检平台具有两个对称布置在轨道两侧的夹紧驱动轮机构，夹紧驱动轮机构能够实现调整驱动轮的轮径；并且本专利技术设计了巡检平台辅助标志系统，对应每个检测点位分别在轨道的底面布设一个二维码标签；当巡检平台运行至检测点位时，读取二维码标签的绝对位置信息和检测点位的标号信息，计算读取二维码标签得到的绝对位置与根据旋转编码器数据得到的当前位移量之间的偏差，再根据偏差，调整夹紧驱动轮机构的驱动轮对轨道的压力，来调整驱动轮的轮径，以实现校正巡检平台移动位置，从而实现了巡检平台定位精度的显著提升。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：包括轨道结构、巡检平台和巡检平台辅助标志系统；
2.根据权利要求1所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：驱动轮为橡胶材质。
3.根据权利要求1所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：所述轨道结构，包括铝型材的轨道与钢质的轨道吊架，其中，轨道的槽口朝上，轨道吊架安装于槽内，轨道吊架一端安装于沉管隧道顶端一端嵌于槽内，将轨道悬挂于沉管隧道顶部。
4.根据权利要求1所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：所述悬挂承托轮机构的数量为四个，两个为一组，每组的两个悬挂承托轮机构对称布设在轨道的两侧，每个悬挂承托轮机构包括承托轮和承托轮安装架，承托轮安装在承托轮安装架上，承托轮安装架的底端固定安装在承载结构基板上，承托轮悬挂于轨道上。
5.根据权利要求4所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：所述承托轮采用尼龙包塑轴承。
6.根据权利要求4所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：所述夹紧驱动轮机构位于两组悬挂承托轮机构之
7.根据权利要求1所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：所述弹簧及伸缩连接杆组件，包括伸缩杆和弹簧，伸缩杆的一端连接驱动轮安装板上，另一端安装在滑动安装框架上，弹簧套装在伸缩杆上。
...【技术特征摘要】
1.一种悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：包括轨道结构、巡检平台和巡检平台辅助标志系统；
2.根据权利要求1所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：驱动轮为橡胶材质。
3.根据权利要求1所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：所述轨道结构，包括铝型材的轨道与钢质的轨道吊架，其中，轨道的槽口朝上，轨道吊架安装于槽内，轨道吊架一端安装于沉管隧道顶端一端嵌于槽内，将轨道悬挂于沉管隧道顶部。
4.根据权利要求1所述的悬轨式沉管隧道巡检平台的定位方法，其特征在于：所述悬挂承托轮机构的数量为四个，两个为一组，每组的两个悬挂承托轮机构对称布设在...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦博，王大永，张雨雷，黎双邵，张文杰，段周朝，杨光，张玉强，
申请(专利权)人：中交天津港湾工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。