一种隧道检测车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隧道检测领域，尤其涉及一种隧道检测车。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展，地铁施工技术出现了重大突破。然而，由于地质条件变化快、某些施工队伍施工技术不过关等原因，在施工过程中可能出现衬砌开裂、管片裂缝、错台、隧道渗漏等问题，并且还可能出现周围土体空洞、地铁隧道整体沉降等问题。在地铁网络运营过程中，如果隧道结构及周围土层出现这些问题，隧道在地铁列车的载荷和振动作用下就会产生变形开裂等现象，影响地铁运行安全。因此，快速有效地检测出隧道裂缝是保证隧道运行安全的重要环节。
[0003]目前，国内地铁隧道验收及运营过程中，隧道表面裂缝检测主要靠人工巡检。人工巡检效率低，可靠性差，容易漏检，并且对裂缝等级的判定靠经验。因此，需要一种巡检效率高、可靠性好、节省人力的隧道检测设备。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种能够取代人工对隧道表面的裂缝进行自动化检测的隧道检测车，该隧道检测车检测效率高、可靠性好并且节省人力。
[0005]本发明提供了一种隧道检测车，其包括:车体，其能够在隧道内沿所述隧道的延伸方向行进;图像获取装置，其安装在所述车体上并且用于获取隧道表面的图像，所述图像获取装置包括:拍照支架，所述拍照支架安装在所述车体上；以及多个拍照单元，每个拍照单元包括用于拍摄所述隧道表面的检测区域的相机、以及照射所述隧道表面的所述检测区域以为所述相机的拍摄提供照明的光源，其中，所述多个拍照单元依次布置在所述拍照支架上，并且在所述车体的行进方向上分两层或更多层错位排列，以使任意两个所述拍照单元中的一个所述拍照单元的所述相机在所述隧道表面上的拍摄区与另一个所述拍照单元的所述光源在所述隧道表面上的照明区不重叠。
[0006]优选的，所述多个拍照单元被布置成，将各拍照单元的所述拍摄区投影到与所述车体的行进方向垂直的投影面而形成的投影区域能够覆盖所述检测区域在所述投影面上的投影区域。
[0007]优选的，所述拍照单元被错位排列的所述两层或更多层的相邻两层的层间距大于所述光源的所述照明区在所述车体的行进方向上的宽度。
[0008]优选的，所述拍照单元在所述车体的行进方向上分两层错位排列。
[0009]优选的，所述多个拍照单元在所述车体的行进方向上分三层错位排列。
[0010]优选的，所述多个拍照单元还包括安装在所述拍照单元内的调整设备，所述调整设备用于调节所述相机和所述光源之间的相对位置，使所述相机的拍摄区位于所述光源的所述照明区的中央，所述调整设备包括:第一支架，所述第一支架用于安装所述相机和所述光源中的一者;第二支架，所述第二支架用于安装所述相机和所述光源中的另一者;和调整装置，其中，所述第一支架连接到所述调整装置，所述调整装置能够旋转和平移所述第一支架，所述调整装置包括:旋转调整组件，所述旋转调整组件能够带动所述第一支架旋转;和平移调整组件，所述平移调整组件能够带动所述第一支架平移；当所述相机和所述光源安装到所述第一支架和所述第二支架之后，所述相机和所述光源各自的纵向轴线相互平行。[0011 ]优选的，所述多个拍照单元被配置成其到所述隧道表面的距离基本相同。
[0012]优选的，所述相机为线阵相机，所述光源为线型光源。
[0013]优选的，所述隧道检测车还包括安装在车体上的取像同步控制装置，所述取像同步控制装置包括:主控计算机、触发控制单元和多个图像采集单元;所述触发控制单元，用于接收所述主控计算机的取像指令，并且将取像控制脉冲信号同步发送至所述多个拍照单元，其中，所述每个取像控制脉冲信号触发所述多个拍照单元曝光一次，获取一帧图像;所述多个图像采集单元，用于采集所对应的所述拍照单元输出的图像数据，并且以预设格式的文件名进行存储;其中，所述触发控制单元和所述多个图像采集单元由所述主控计算机通过运行主控软件进行监控;所述主控计算机通过通讯网络与所述触发控制单元和所述多个图像采集单元连接。
[0014]优选的，所述隧道检测车还包括安装在所述车体上的脉冲发生装置，所述脉冲发生装置用于测定所述车体行进的位移并且用于生成脉冲信号，所述脉冲信号作为触发所述拍照单元中的所述相机拍摄的信号源，所述脉冲发生装置包括:随动轮，其与所述车体的车轮啮合;编码器，其通过联轴器与所述随动轮连接，当所述随动轮旋转时，所述编码器与所述随动轮同步转动以根据所述随动轮的角度变化生成脉冲信号。
[0015]优选的，在将每个所述拍照单元的所述拍摄区投影到与所述车体的行进方向垂直的投影面而形成的投影区域中，相邻的投影区域部分重叠。
[0016]优选的，所述隧道检测车还包括连接所述拍照支架与所述车体的减震装置。
[0017]优选的，所述平移调整组件的平移运动方向垂直于所述相机和所述光源各自的纵向轴线。
[0018]优选的，所述调整设备还包括:第一锁定部件，所述第一锁定部件用于锁定所述旋转调整组件的旋转运动;和/或第二锁定部件，所述第二锁定部件用于锁定所述平移调整组件的平移运动。
[0019]优选的，所述旋转调整组件包括蜗轮蜗杆机构。
[0020]优选的，所述平移调整组件包括齿轮和齿条。
[0021]优选的，所述第一支架和所述第二支架中的至少一者能够使安装在它们上的所述相机和/或所述光源前后平移。
[0022]优选的，所述第一支架和/或所述第二支架是L型支架。
[0023]优选的，所述拍照单元还包括防护板，所述防护板包括前面板、后面板和侧板，其中，所述前面板为透明板。
[0024]优选的，所述隧道检测车还包括安装在所述车体上的脉冲发生装置，所述脉冲发生装置用于测定所述车体行进的位移，并且所述脉冲发生装置生成的脉冲信号还作为触发所述拍照单元中的所述相机拍摄的信号源，所述脉冲发生装置包括:随动轮，其与所述车体的车轮啮合;编码器，其通过联轴器与所述随动轮连接，当所述随动轮旋转时，所述编码器与所述随动轮同步转动以根据所述随动轮的角度变化生成脉冲信号。
[0025]优选的，脉冲发生装置还包括套筒和与所述套筒连接的曲柄，所述套筒套装在所述随动轮的轴上，所述随动轮能够相对所述套筒与所述曲柄旋转。
[0026]优选的，脉冲发生装置还包括安装支架，所述曲柄铰接在所述安装支架上并能够绕铰接点摆动。
[0027]优选的，所述曲柄上连接有弹簧，所述弹簧拉动所述曲柄绕所述铰接点摆动。
[0028]优选的，所述随动轮为橡胶轮。
[0029]优选的，每个图像采集单元被配置为由具有磁盘阵列的计算机、图像采集卡和采集控制软件组成的设备。
[0030]优选的，所述预设格式为至少以下一项:图像采集单元编号的格式;任意字符串与所述图像采集单元编号的格式;或任意字符串、间隔符与所述图像采集单元编号的格式;其中，所述图像采集单元编号为根据所述多个拍照单元的空间位置按照一定方向顺次编号。[0031 ]优选的，所述通讯网络包括RS-485总线或以太网。
[0032]优选的，所述触发控制单元包括以下至少一项:驱动与信号分配单元，用于接收所述脉冲信号，并且生成对多个拍照单元进行驱动的驱动信号；一个或多个级联驱动与信号分配单元，用于接收通过所述驱动与信号分配单元转发的所述脉冲信号，并且生成对多个拍照单元进行驱动的驱动信号；其中，所述驱动与信号分配单元包括用于将所述脉冲信号发送给所述级联驱动与信号分配单元的级联信号输出接口。
[0033]优选的，每个拍照单元包括面阵相机或线阵相机。
[0034]优选的，所述取像控制脉冲信号的脉冲宽度被设置为适配所述多个拍照单元的取像触发脉冲宽度。
[0035]优选的，所述取像控制脉冲信号的脉冲频率被设置为小于或等于所述一个拍照单元的最大取像频率;或所述取像控制脉冲信号的脉冲频率被设置为小于或等于所述多个拍照单元的最大取像频率的最小值。
[0036]本发明的隧道检测车能够对隧道表面的裂缝进行自动化检测，检测效率高、可靠性好并且节省人力。
【附图说明】
[0037]图1A是示出根据本发明的实施例的隧道检测车的立体图；
[0038]图1B是示出根据本发明的实施例的隧道检测车的主视图；
[0039]图1C是示出根据本发明的实施例的隧道检测车的俯视图；
[0040]图1D是示出根据本发明的实施例的隧道检测车的仰视图；
[0041]图1E是示出根据本发明的实施例的隧道检测车的右视图；
[0042]图1F是示出根据本发明的实施例的隧道检测车的左视图；
[0043]图2A是示出根据本发明的图像获取装置的实施例的结构示意图；
[0044]图2B是示出根据本发明的图像获取装置的拍照单元的实施例的示意图；
[0045]图2C是示出根据本发明的上述实施例中的拍照单元分两层错位排列时其中一层拍照单元的拍摄区和照明区的示意图；
[0046]图2D是示出根据本发明的上述实施例中的拍照单元在隧道表面上的拍摄区与照明区的不意图；
[0047]图2E是示出根据本发明的上述实施例中的拍照单元分两层错位排列时两层上的拍照单元在隧道表面上的拍摄区的示意图；
[0048]图2F是示出根据本发明的两个相邻拍照单元对隧道表面进行拍摄所得的图像的示意图；
[0049]图2G-2I是示出根据本发明的拍照单元分三层错位排列的排列示例的示意图；
[0050]图2J是示出根据本发明的隧道检测车的一部分的结构示意图；
[0051 ]图3A是示出根据本发明的实施例的调整装置的示意图；
[0052]图3B是示出根据本发明的实施例的调整装置的