可以采用由上海域鴻動(dòng)力科技有限公司生產(chǎn)的LC系列車速里程傳感器，當(dāng)所述T型車架7上的行走輪8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述霍爾傳感器在所述行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，輸出一個(gè)脈沖信號，且所述車速里程傳感器5 (霍爾傳感器)信號連接于所述計(jì)算機(jī)6，并將所述脈沖信號傳遞至所述計(jì)算機(jī)6 ;所述計(jì)算機(jī)6根據(jù)所述脈沖信號的頻率得到所述T型車架7的速度，根據(jù)所述脈沖信號的個(gè)數(shù)得到所述T型車架7所行走的里程。
[0041]所述計(jì)算機(jī)6設(shè)置于所述手把上，用于對所述激光掃描儀2、傾角傳感器3、直線位移傳感器4和車速里程傳感器5所檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而可以通過所述傾角傳感器3所檢測的數(shù)據(jù)得到所述軌道的傾角參數(shù)，即所述軌道的水平(超高)參數(shù)；通過所述直線位移傳感器4所檢測的數(shù)據(jù)得到所述軌道的軌距參數(shù)；通過所述車速里程傳感器5所檢測的數(shù)據(jù)得到所述軌道的里程等參數(shù)；通過所述激光掃描儀2所檢測的數(shù)據(jù)，可以獲得隧道的內(nèi)表面灰度影像圖和所有反射點(diǎn)的三維坐標(biāo)；進(jìn)而可以獲得隧道內(nèi)表面灰度圖像，通過圖像對比對可識別裂縫、滲水等病害；通過所有反射點(diǎn)的三維坐標(biāo)并結(jié)合通過傾角傳感器、直線位移傳感器和車速里程傳感器所傳遞的信息得到軌道的超高、軌距、和里程等幾何參數(shù)，計(jì)算出所有反射點(diǎn)到軌道中心線的距離，進(jìn)而可分析隧道的侵限、管片錯(cuò)臺及收斂變形，具有較高的精度和準(zhǔn)確性。
[0042]本實(shí)施例中，所述隧道狀態(tài)檢測裝置還包括電源，所述電源電路連接至所述激光掃描儀2、傾角傳感器3、直線位移傳感器4、車速里程傳感器5和計(jì)算機(jī)6 ;用于向所述激光掃描儀2、傾角傳感器3、直線位移傳感器4、車速里程傳感器5和計(jì)算機(jī)6提供電能。
[0043]實(shí)施例2
[0044]本實(shí)施例提供一種隧道狀態(tài)檢測的方法，其采用上述的隧道狀態(tài)檢測裝置，包括以下步驟:
[0045]S10、獲得隧道的設(shè)計(jì)斷面、車輛限界、設(shè)備限界以及軌道的實(shí)際線型信息；
[0046]S20、根據(jù)所述里程信號，將所述激光掃描儀所掃描的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為初始灰度圖；
[0047]S30、將所述初始灰度圖投影至所述隧道的設(shè)計(jì)斷面，得到數(shù)字灰度圖；
[0048]S40、根據(jù)車輛限界、設(shè)備限界以及軌道的實(shí)際線型得到所述隧道任意里程處的斷面圖，所述斷面圖包括隧道的限界信息；
[0049]S50、通過TunnelMap對所述數(shù)字灰度圖進(jìn)行處理，得到隧道的病害種類和病害部位，并標(biāo)注。
[0050]本發(fā)明的隧道狀態(tài)檢測的方法通過所述激光掃描儀得到所述隧道的內(nèi)表面的初始灰度圖，并結(jié)合所述隧道的參數(shù)，得到所述隧道的限界信息；且還可以通過所述TunnelMap得到所述隧道的內(nèi)表面的病害種類和病害部位，從而實(shí)現(xiàn)了對所述隧道的內(nèi)表面的狀態(tài)的自動(dòng)化檢查，而且通過所述激光掃描儀對所述隧道的內(nèi)表面進(jìn)行圖像生成，具有較高的精度和準(zhǔn)確性。
[0051]本實(shí)施例中，所述步驟S50中的病害種類包括裂縫、深水區(qū)域、腐蝕、剝落和凹進(jìn)中的一種或多種。
[0052]本實(shí)施例中，在所述步驟SlO和S20之間還包括步驟S15 ;
[0053]S15、對所述車速里程傳感器所采集的里程信號進(jìn)行修正。由于手推式軌檢小車的車速里程傳感器存在一定的誤差，為得到更準(zhǔn)確的數(shù)字化影像，可根據(jù)掃描得到的初始灰度圖中清晰的里程標(biāo)，然后用此處的里程修正車速里程傳感器所測得的里程。
[0054]本實(shí)施例中，在所述步驟S15和步驟S20之間還包括步驟S18 ；
[0055]S18、設(shè)定數(shù)字灰度圖的分辨率以及每個(gè)斷面采集的點(diǎn)數(shù)。
[0056]本實(shí)施例中，所述隧道狀態(tài)檢測的方法還包括:
[0057]S60、輸出限界分析報(bào)告、侵限區(qū)域報(bào)告、隧道管片錯(cuò)臺報(bào)告、隧道收斂變形報(bào)告以及病害報(bào)告。
[0058]以上實(shí)施例的先后順序僅為便于描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0059]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，包括手推式軌檢小車、激光掃描儀、傾角傳感器、直線位移傳感器、車速里程傳感器和計(jì)算機(jī)； 所述激光掃描儀、傾角傳感器、直線位移傳感器、車速里程傳感器和計(jì)算機(jī)均設(shè)置于所述手推式軌檢小車上； 所述傾角傳感器信號連接于所述計(jì)算機(jī)，用于將所述傾角傳感器檢測的手推式軌檢小車的傾角參數(shù)發(fā)送至所述計(jì)算機(jī)； 所述直線位移傳感器信號連接于所述計(jì)算機(jī)，用于將所述直線位移傳感器檢測的兩個(gè)軌道之間的距離數(shù)據(jù)發(fā)送至所述計(jì)算機(jī)； 所述車速里程傳感器信號連接于所述計(jì)算機(jī)，用于將所述車速里程傳感器檢測的手推式軌檢小車的車速信號和里程信號傳遞至所述計(jì)算機(jī)； 所述激光掃描儀為三維相位式激光掃描儀；所述激光掃描儀信號連接于所述計(jì)算機(jī)，用于將所述激光掃描儀所掃描的隧道的內(nèi)表面參數(shù)發(fā)送至所述計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述手推式軌檢小車包括T型車架、行走輪和手把； 所述行走輪為3個(gè)，所述兩個(gè)行走輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于所述T型車架的水平縱邊上；所述另一個(gè)行走輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定于所述T型車架的水平橫邊上； 所述手把鉸接于所述T型車架的水平橫邊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)設(shè)置于所述手把上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，所述激光掃描儀設(shè)置于所述T型車架的水平縱邊上。
5.一種利用權(quán)利要求1-4所述的隧道狀態(tài)檢測裝置實(shí)現(xiàn)隧道狀態(tài)檢測的方法，其特征在于，包括以下步驟: S10、獲得隧道的設(shè)計(jì)斷面、車輛限界、設(shè)備限界以及軌道的實(shí)際線型信息； S20、根據(jù)所述里程信號，將所述激光掃描儀所掃描的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為初始灰度圖； S30、將所述初始灰度圖投影至所述隧道的設(shè)計(jì)斷面，得到數(shù)字灰度圖； S40、根據(jù)車輛限界、設(shè)備限界以及軌道的實(shí)際線型得到所述隧道任意里程處的斷面圖，所述斷面圖包括隧道的限界信息； S50、通過TunnelMap對所述數(shù)字灰度圖進(jìn)行處理，得到隧道的病害種類和病害部位，并標(biāo)注。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道狀態(tài)檢測的方法，其特征在于，所述步驟S50中的病害種類包括裂縫、深水區(qū)域、腐蝕、剝落和凹進(jìn)中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隧道狀態(tài)檢測的方法，其特征在于，在所述步驟SlO和S20之間還包括步驟S15 ; S15、對所述車速里程傳感器所采集的里程信號進(jìn)行修正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隧道狀態(tài)檢測的方法，其特征在于，在所述步驟S15和步驟S20之間還包括步驟S18 ; S18、設(shè)定數(shù)字灰度圖的分辨率以及每個(gè)斷面采集的點(diǎn)數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的隧道狀態(tài)檢測的方法，其特征在于，還包括 S60、輸出限界分析報(bào)告、侵限區(qū)域報(bào)告、隧道管片錯(cuò)臺報(bào)告、隧道收斂變形報(bào)告以及病胃?艮胃。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道狀態(tài)檢測裝置和檢測方法，所述隧道狀態(tài)檢測裝置包括手推式軌檢小車以及設(shè)置于所述手推式軌檢小車上的激光掃描儀、傾角傳感器、直線位移傳感器、車速里程傳感器和計(jì)算機(jī)；所述激光掃描儀、傾角傳感器、直線位移傳感器和車速里程傳感器均信號連接于所述計(jì)算機(jī)。本發(fā)明的隧道狀態(tài)檢測裝置通過激光掃描儀能得到隧道內(nèi)表面的影像圖及所有反射點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并通過所述激光掃描儀所形成的圖像準(zhǔn)確識別隧道內(nèi)表面的較小病害，通過所有反射點(diǎn)的三維坐標(biāo)檢測隧道侵限、管片錯(cuò)臺及收斂變形，具有較高的精度和準(zhǔn)確性。
【IPC分類】G01B11-16, G01N21-88
【公開號】CN104792790
【申請?zhí)枴緾N201510167406
【發(fā)明人】白洪林, 張發(fā)成, 張文輝
【申請人】北京力鐵軌道交通設(shè)備有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月10日