地铁隧道综合检测系统搭载高清线阵相机和LED线阵光源及其他高精度传感器,配合高精度扫描仪,可以快速获取高质量的隧道影像和准确的里程位置等信息。具有上道作业机动灵活、速度快、精度高、分辨率高、数据安全可靠及信息全面等特点。
图1 隧道影像模块工作示意图
通过整合轨道车、惯性导航单元、高清隧道相机等多种传感器及采集电脑,形成以电驱动的车载隧道结构智能检测系统,车载隧道结构智能检测系统可获取高清影像数据成果,电动前进无需停留,检测速度可达到15km/h。
图2 轨道车示意图
病害检测指标
1、检测模式:全幅采集
2、识别能力:
(1)裂缝:0.2mm
(2)衬砌掉块:0.01m2
3、数据处理:多相机的高精度自动拼接,数据处理效率可达10km/天
4、智能无损拼接相机:7台4K/8K高清线阵相机
图3 设备安裝调试
系统架构设计分为数据采集装备和数据处理软件。
数据采集装备包括轨道车平台、高清影像系统、激光扫描系统、GNSS/IMU(高精度激光惯导)/DMI组合定位定姿模块、电源及同步控制系统、数据存储模块、人机交互硬件。数据采集装备参考示意图如下所示:
图4 数据采集设备
数据处理软件主要包括以下几个软件:
1、采集操控软件:主要实现多传感器数据包括全景影像、激光电源、GNSS/IMU/DMI等定位定姿数据采集、人机交互控制等;
2、航位推算软件:主要是针对采集的IMU数据、结合控制点进行POS高精度解算;
3、点云融合软件:点云空间管理、点云渲染、点云选择、点云量测、点云融合、点云标定、点云数据导出等;
4、隧道检测软件;主要是针对采集的全景阵列影像进行数据拼接、自动识别、人工复核处理等,主要解决裂缝等细小病害的识别处理。
图5 设备试运行
该装备为阵列线阵相机+线阵LED的核心设计思路,系统可搭载在多个平台上实现隧道数据采集,系统主要搭载高清线阵相机和自主研发的线阵照明系统,可在高速行驶中对隧道病害进行无损检测(0-30km/h)。覆盖地铁隧道管片的病害检测。该系统已在地铁/公路多个场景进行落地应用。
图6 线阵方案应用于公路隧道车
通过对隧道内部和外部环境的技术检测,可以及时发现安全隐患和结构问题,从而采取相应的维护和修复措施,优化隧道的运营效率,减少因维修和养护带来的交通中断时间,提高隧道的整体服务水平。
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