CN109816946A - 一种隧道巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道巡检装置，利用该装置，能够采集隧道内的原始点云数据并做处理，确认异常信息情况，根据异常信息做出响应，隧道巡检装置全天候工作，可以随时检测并发现路面异物并及时报警，相关人员可以很快定位到异物位置并进行处理，降低了隧道的维护成本；降低了人力检测的成本；提高了检测的效率；保证了隧道的安全。

Description

一种隧道巡检装置

技术领域

本发明涉及隧道检测技术领域，尤其涉及一种隧道巡检装置。

背景技术

隧道是道路通行的一个重要地段，承载着道路上大部分的车辆，隧道通行的安全一直是交管部门注意的焦点之一。近年来随着城市建设的不断发展，城市规模的不断扩大，交通压力的不断增大！在城市市政工程项目中，城市交通隧道以及高速交通隧道的数量和规模在不断攀升，其隧道运营安全日益引起人们的重视！隧道环境复杂，且光照度不足，驾驶员有时很难看清远处的路面情况，当路面存在异物时，在隧道中视线昏暗的条件下，驾驶员无法及时看清并且无法及时避让异物；甚至一些驾驶员会为了避让而紧急变道，对旁边车道行驶的车辆造成危害，从而导致了事故的发生，如何及时快速的发现路面异物是现阶段隧道安全亟待解决的主要问题。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种隧道巡检装置，能够有效的检测隧道中是否存在异物，同时提醒来往车辆，保证隧道安全。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案得以解决：一种隧道巡检装置，包括底座，所述的底座上设置有主控模块、语音模块、通信模块、电源模块、运动模块、监测模块、云台，通过所述的主控模块、所述的语音模块、所述的通信模块、所述的电源模块、所述的运动模块、所述监测模块以及所述的云台之间的配合完成隧道异物的检测报警。

一种运用巡检装置检测异物的方法，包括如下步骤：

步骤一、巡检装置开机；电源模块对各模块通电，运动模块能够带动底座在导轨上运行；

步骤二、监测数据收集：监测模块对经过的下方路面监测，并获取路面环境中的原始点云数据；

步骤三、监测情况分析；对步骤二中采集到原始点云数据做处理，获取数据模型，并判断是否有异常信息，并确认异常信息情况；

步骤四、巡检结果响应：根据异常信息做出响应。

上述技术方案中，所述步骤二中，监测模块包括3D激光雷达。

上述技术方案中，所述步骤三中原始点云数据的处理包括位姿变换和聚类分割。

上述技术方案中，所述步骤三中，数据模型包括自行车、行人、汽车、不明确物体。

上述技术方案中，所述巡检结果响应的步骤包括触发报警开关，监测模块将报警信号发送至主控模块，主控模块控制通讯模块向后台操控端发送报警信号，向语音模块发送播放信号，使语音模块播放预警语音，同时云台拍摄发生异常情况区域的图像等待处理人员的处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明利用隧道巡检装置全天候工作，因此可以随时检测并发现路面异物并及时报警，相关人员可以很快定位到异物位置并进行处理，降低了隧道的维护成本；降低了人力检测的成本；提高了检测的效率；保证了隧道的安全。

附图说明

图1为本发明工作示意图。

图2为本发明工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参见图1至图2，一种隧道巡检装置，包括底座，所述的底座上设置有主控模块、语音模块、通信模块、电源模块、运动模块、监测模块、云台，通过所述的主控模块、所述的语音模块、所述的通信模块、所述的电源模块、所述的运动模块、所述监测模块以及所述的云台之间的配合完成隧道异物的检测报警。

以底座为基础，各个功能模块安装固定于其上，运动模块中电机与底座另一侧的其他运动模块组件相连，包含同步带轮、辅助轮、从动轮与同步带；在底座的外侧还有外壳覆盖于所有的功能模块上，巡检扫描的范围在路面L上呈A与B之间的扇形结构，当异常情况O处于巡检扫描的范围内时，相关模快进行报警动作。

主控模块控制各功能模块的动作，电源模块开始为其他模块进行供电；运动模块接收到主控模块的启动信息后运行，隧道巡检机器人开始移动巡检工作；监测模块持续对路面情况进行检测，当发现异常情况路面异物时，传递异常信息至主控模块，主控模块控制通信模块向后台进行异常报警，控制云台对异常位置进行拍摄，并控制语音模块开启语音预警，提醒车辆异常情况的发生，同时等待人员处理。相关人员通过云台查看过异物图像后，可根据监测模块中的定位功能提供的定位确认异物地点；当电量不足时，电源模块会向主控模块发送需求充电信息，主控模块控制通信模块向外部充电设备进行充电信息的传递，当外部充电设备到达距离隧道巡检装置一定距离时，主控模块控制隧道巡检装置进行充电对接准备，充电完成后，电源模块向主控模块发送充电完成信息，主控模块控制隧道巡检装置分离，关闭时，只需按下操控端的关闭运行按钮，主控模块控制各模块停止工作，电源模块停止供电，运动模块停止运动，整体***关闭。

根据上述各单元，本发明能够应用于多种场景，根据场景的不同，包括下述实施例。

实施例1、一种巡检装置检测异物的方法，其包括如下步骤：

步骤一、巡检装置开机；电源模块对各模块通电，运动模块能够带动底座在导轨上运行；步骤二、监测数据收集：3D激光雷达对经过的下方路面监测，并获取路面环境中的原始点云数据；步骤三、监测情况分析；对步骤二中采集到的原始点云数据进行位姿变换和聚类分割，将路面边缘以外的点云数据滤除，获得只有路面信息的点云数据；其次，3D激光雷达内置的信息处理装置对处理后的点云数据分析，当识别数据模型，3D激光雷达会将识别出的具体模型特征传输至预先在深度学习模块中训练好的模型数据比对，在隧道中，自行车和行人时不允许出现在隧道内的，因此，在深度学习时，自行车以及行人被作为异物模型归类，因此，当识别的数据模型为自行车和行人时，会在模型数据比对后直接判定为异物。步骤四、巡检结果响应：当检测的异物为自行车或行人时，监测模块中的报警开关触发，同时监测模块将报警信号发送至主控模块，主控模块控制通讯模块向后台操控端发送报警信号，向语音模块发送播放信号，播放预警语音，或者通过语音模块远程喊话，提醒人员或者骑车人离开，离开后关闭报警，如多次喊话人员或自行车也未离开，则派遣处理人员至现场进行处理，处理完毕后关闭报警。

上述实施例1中的场景主要针对异物为违反交通的行人和非机动车驾驶员时作出的响应。

实施例2、一种巡检装置检测异物的方法，其包括如下步骤：

步骤一、巡检装置开机；电源模块对各模块通电，运动模块能够带动底座在导轨上运行；步骤二、监测数据收集：3D激光雷达对经过的下方路面监测，并获取路面环境中的原始点云数据；步骤三、监测情况分析；对步骤二中采集到的原始点云数据进行位姿变换和聚类分割，将路面边缘以外的点云数据滤除，获得只有路面信息的点云数据；其次，3D激光雷达内置的信息处理装置对处理后的点云数据分析，若识别处的数据模型为汽车时，3D激光雷达会将识别出的汽车模型传输至预先在深度学习模块中训练好的模型数据中，3D激光雷达持续跟踪车辆行驶的速度，当检测区域中所有车辆速度低于3～6km/h时，则判定该异常情况为堵车；步骤四、巡检结果响应：监测模块中的报警开关触发，同时监测模块将报警信号发送至主控模块，主控模块控制通讯模块向后台操控端发送报警信号，向语音模块发送播放信号，播放预警语音，同时云台对异物点拍摄，等待相关人员进行交通指挥或现场处理。

上述实施例2中的场景主要针对异常情况为堵车时作出的响应。

实施例3、一种巡检装置检测异物的方法，其包括如下步骤：

步骤一、巡检装置开机；电源模块对各模块通电，运动模块能够带动底座在导轨上运行；步骤二、监测数据收集：3D激光雷达对经过的下方路面监测，并获取路面环境中的原始点云数据；步骤三、监测情况分析；对步骤二中采集到的原始点云数据进行位姿变换和聚类分割，将路面边缘以外的点云数据滤除，获得只有路面信息的点云数据；其次，3D激光雷达内置的信息处理装置对处理后的点云数据分析，若识别处的数据模型为不明确物体时，3D激光雷达会将不明确物体模型传输至预先在深度学习模块中训练好的模型数据中，3D激光雷达持续跟踪不明确物体的速度，当速度低于设定的阈值时，判定为异物，阙值期间为0～5km/h；步骤四、当检测的异物为不明确物体时，根据不明确物***置自动转动云台相机，对异物点拍摄，远程操控端根据拍摄情况查看异物细节，当异物为较小的物体时，并且对交通不会造成较大影响，则远程关闭报警，巡检装置继续沿导轨巡检；若异物为较大物体时，判断存在安全隐患，并对交通会造成严重影响，则持续报警，并派遣处理人员至现场进行处理，处理完毕后关闭报警。

上述实施例3中的场景主要针对隧道内跌落石块等异物时作出的响应。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种隧道巡检装置，其特征在于，包括底座，所述的底座上设置有主控模块、语音模块、通信模块、电源模块、运动模块、监测模块、云台，通过所述的主控模块、所述的语音模块、所述的通信模块、所述的电源模块、所述的运动模块、所述监测模块以及所述的云台之间的配合完成隧道异物的检测报警。

2.根据权利要求1所述巡检装置检测异物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、巡检装置开机；电源模块对各模块通电，运动模块能够带动底座在导轨上运行；

步骤二、监测数据收集：监测模块对经过的下方路面监测，并获取路面环境中的原始点云数据；

步骤三、监测情况分析；对步骤二中获取的原始点云数据做处理，获取数据模型，并判断是否有异常信息，并确认异常信息情况；

步骤四、巡检结果响应：根据异常信息做出响应。

3.根据权利要求2所述的巡检装置检测异物的方法，其特征在于，所述步骤二中，监测模块包括3D激光雷达。

4.根据权利要求2所述的巡检装置检测异物的方法，其特征在于，所述步骤三中原始点云数据的处理包括位姿变换和聚类分割。

5.根据权利要求2所述的巡检装置检测异物的方法，其特征在于，所述步骤三中，数据模型包括自行车、行人、汽车、不明确物体。

6.根据权利要求2所述的巡检装置检测异物的方法，其特征在于，所述巡检结果响应的步骤包括触发报警开关，监测模块将报警信号发送至主控模块，主控模块控制通讯模块向后台操控端发送报警信号，向语音模块发送播放信号，使语音模块播放预警语音，同时云台拍摄发生异常情况区域的图像等待处理人员的处理。