本发明属于铁路工程车辆技术领域，具体涉及一种基于混合电传动的隧道病害检测车。
背景技术：
目前，国内隧道衬砌表面病害检测的检测及检查多采用脚手架或普通作业车搭载人员进行目视、敲击检查。其中，普通作业车这类工程车多采用单动力机械或内燃液力传动形式，在隧道内检查作业时存在柴油机排放污染重、噪音大的问题；在长大坡道存在牵引及制动困难的问题，配套的作业平台由于受到接触线的高度限制，导致接触线以上的区域无法到达，比如腕臂、回流线、高压线以上区域等，存在平台“抬不起来”和作业盲区等缺陷，作业平台无法实现应急通道处隧道壁病害的不下车检查，存在作业效率低，盲区范围大等问题。国内隧道衬砌内部的病害检测主要采用手持雷达、接触式检测设备或大面积钻芯取样的方式进行低速检测，其中手持雷达属于地面耦合雷达，需和隧道壁进行紧贴，作业效率低下；接触式检测是车辆搭载地面耦合雷达进行接触式检测，存在障碍避让等问题；钻芯取样属于破损检测，检测准确度较高，但是存在隧道衬砌破损风险，针对上述问题，为了适应隧道检查工程车用动力传动系统的快速发展，为改善隧道内作业环境及运行要求，为改变隧道病害检测模式，为提高隧道病害检测准确率，有必要进行改进。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题：提供一种基于混合电传动的隧道病害检测车，通过后司机室内的检测系统和具有升降和旋转功能的三作业平台，实现隧道全断面病害的初检、复检和定检的不下车检测，完成隧道全断面无死角、全方位检查和检测，提高了隧道病害检测的准确度和隧道病害检测效率，采用双动力电传技术，提高了工程车长达坡道牵引及制动能力，采用蓄电池牵引技术，有效改善了轨行机械隧道内的作业环境，实现隧道内零排放、低噪音的施工作业要求。
本发明采用的技术方案：基于混合电传动的隧道病害检测车，具有车架，所述车架上部两端分别设有前司机室和后司机室且设于车架中部的三作业平台位于前司机室和后司机室之间，其特征在于：所述车架底部两端均设有动力转向架且车架底部两端通过弹性旁承支撑坐落于两套动力转向架上，所述后司机室内设有用于对隧道衬砌表面和内部进行初检的检测系统，所述车架底部设有两套与前司机室和后司机室内的控制系统连接的动力及辅助系统且动力转向架通过传动轴与对应的动力及辅助系统连接，所述前司机室和三作业平台之间的车架上设有蓄电池间且设于蓄电池间内的蓄电池系统与两套动力转向架上的牵引电机通过线束连接，并通过控制系统控制蓄电池系统与两套动力及辅助系统后实现检测车牵引模式的切换和隧道内外驱动检测车整车运行的驱动形式的切换。
其中，所述三作业平台包括升降工作台ⅰ、升降工作台ⅱ、旋转工作台、液压系统和控制系统，所述升降工作台ⅰ和升降工作台ⅱ对称设置且旋转工作台位于升降工作台ⅰ和升降工作台ⅱ后方位置，所述液压系统与升降工作台ⅰ、升降工作台ⅱ和旋转工作台连接，并通过控制系统控制液压系统后实现升降工作台ⅰ、升降工作台ⅱ和旋转工作台同时在不同位置单独工作，施工人员携带手持雷达搭载于所述升降工作台ⅰ、升降工作台ⅱ和旋转工作台上进行目视、敲打后完成隧道表面和内部的复检，施工人员携带钻芯工具搭载于所述升降工作台ⅰ、升降工作台ⅱ和旋转工作台上进行钻芯取样后完成隧道表面和内部的定检。
进一步地，所述检测系统包括隧道表面检测系统、隧道衬砌内探地雷达病害检测系统和绝对定位系统；所述隧道表面检测系统采用高速摄像检测系统完成隧道表面的检测，所述隧道衬砌内探地雷达病害检测系统采用空气耦合探地雷达实现隧道衬砌内部病害检测，所述高速摄像检测系统和空气耦合探地雷达的检测速度不小于120km/h，所述绝对定位系统采用gps和多普勒雷达结合的方式实现检测位置的定位。
进一步地，所述动力及辅助系统包括柴油机、发电机、牵引电机、散热系统、进气系统及排气系统，所述散热系统、进气系统及排气系统均与柴油机连接，所述柴油机与发电机采用连接壳连接后组成发电机组且发电机和蓄电池系统均与牵引电机通过电源线与控制系统连接，并通过控制系统控制蓄电池系统和发电机组相互切换后实现隧道内外检测车驱动形式的切换，所述控制系统根据运行或作业工况控制两套动力及辅助系统单独或同时工作后实现检测车牵引模式的切换。
进一步地，所述司机室和后司机室顶部均设有制动电阻，且制动电阻和设于车架底部的空气系统均与前司机室和后司机室内的控制系统连接，并通过控制系统控制后实现检测车整车制动。
进一步地，所述蓄电池系统中的蓄电池采用独立可拆式车棚封罩且蓄电池系统中的蓄电池通过牵引变流装置进行直-交电流转化后为检测车整车提供动力。
本发明与现有技术相比的优点：
1、本技术方案中的检测系统采用初检、复检、定检的模式进行隧道内部和表面的不下车检测，实现了隧道全断面无死角、全方位检查和检测，提高了隧道病害检测的准确度和隧道病害检测效率；
2、本技术方案中的隧道衬砌内探地雷达病害检测系统采用空气耦合探地雷达实现隧道衬砌内部病害检测，检测速度不小于120km/h，实现接触网不断电无障碍检测，实现不“侵限”检测；
3、本技术方案中的绝对定位系统采用gps和多普勒雷达结合的方式实现检测位置的定位，定位计算采用求差值的绝对定位，使里程定位更加准确；
4、本技术方案采用混合电传动技术，可实现交-直-交电传动及直-交电传动的相互切换，隧道外整车运行采用交-直-交电传动，隧道内高速检测采用交-直-交电传动，隧道内人工检测和检查采用直-交电传动的方式，有效改善了轨行机械隧道内的作业环境，实现隧道内零排放、低噪音的施工作业要求；
5、本技术方案检测车整车制动采用制动电阻和控制系统结合的方式，解决了长大坡道下坡制动困难的现状；
6、本技术方案中的交-直-交电传动采用两套动力及辅助系统(即两台柴油机和两台发电机)，提升了轨行机械爬坡能力，两套动力及辅助系统可单独或同时使用，增加了整车动力系统保驾护航的能力，且使用交-直-交电传动时，可实现对蓄电池的充电，加强了直-交电传动的续航能力。
附图说明
图1为本发明结构主视图；
图2为本发明无前司机室和后司机室顶盖时的俯视图；
图3为本发明三作业平台结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-3描述本发明的一种实施例。
基于混合电传动的隧道病害检测车，具有车架1，所述车架1上部两端分别设有前司机室2和后司机室3且设于车架1中部的三作业平台5位于前司机室2和后司机室3之间，所述车架1底部两端均设有动力转向架4且车架1底部两端通过弹性旁承支撑坐落于两套动力转向架4上，所述后司机室3内设有用于对隧道衬砌表面和内部进行初检的检测系统7，所述车架1底部设有两套与前司机室2和后司机室3内的控制系统连接的动力及辅助系统9且动力转向架4通过传动轴与对应的动力及辅助系统9连接，所述前司机室2和三作业平台5之间的车架1上设有蓄电池间8且设于蓄电池间8内的蓄电池系统6与两套动力转向架4上的牵引电机通过线束连接，并通过控制系统控制蓄电池系统6与两套动力及辅助系统9后实现检测车牵引模式的切换和隧道内外驱动检测车整车运行的驱动形式的切换；具体的，所述三作业平台5包括升降工作台ⅰ51、升降工作台ⅱ52、旋转工作台53、液压系统54和控制系统55，所述升降工作台ⅰ51和升降工作台ⅱ52对称设置且旋转工作台53位于升降工作台ⅰ51和升降工作台ⅱ52后方位置，所述液压系统54与升降工作台ⅰ51、升降工作台ⅱ52和旋转工作台53连接，并通过控制系统55控制液压系统54后实现升降工作台ⅰ51、升降工作台ⅱ52和旋转工作台53同时在不同位置单独工作，施工人员携带手持雷达搭载于所述升降工作台ⅰ51、升降工作台ⅱ52和旋转工作台53上进行目视、敲打后完成隧道表面和内部的复检，施工人员携带钻芯工具搭载于所述升降工作台ⅰ51、升降工作台ⅱ52和旋转工作台53上进行钻芯取样后完成隧道表面和内部的定检；具体的，所述检测系统7包括隧道表面检测系统、隧道衬砌内探地雷达病害检测系统和绝对定位系统；所述隧道表面检测系统采用高速摄像检测系统完成隧道表面的检测，所述隧道衬砌内探地雷达病害检测系统采用空气耦合探地雷达实现隧道衬砌内部病害检测，所述高速摄像检测系统和空气耦合探地雷达的检测速度不小于120km/h，所述绝对定位系统采用gps和多普勒雷达结合的方式实现检测位置的定位；具体的，所述动力及辅助系统9包括柴油机、发电机、牵引电机、散热系统、进气系统及排气系统，所述散热系统、进气系统及排气系统均与柴油机连接，所述柴油机与发电机采用连接壳连接后组成发电机组且发电机和蓄电池系统6均与牵引电机通过电源线与控制系统连接，并通过控制系统控制蓄电池系统6和发电机组相互切换后实现隧道内外检测车驱动形式的切换，所述控制系统根据运行或作业工况控制两套动力及辅助系统9单独或同时工作后实现检测车牵引模式的切换；具体的，所述司机室2和后司机室3顶部均设有制动电阻10，且制动电阻10和设于车架1底部的空气系统11均与前司机室2和后司机室3内的控制系统连接，并通过控制系统控制后实现检测车整车制动；具体的，所述蓄电池系统6中的蓄电池采用独立可拆式车棚封罩且蓄电池系统6中的蓄电池通过牵引变流装置进行直-交电流转化后为检测车整车提供动力。
本技术方案中，蓄电池系统6中的蓄电池采用独立可拆卸式车棚封罩，使蓄电池具有良好的防水、防尘性能，该蓄电池间8的车棚与车架1采用螺栓形式的活连接，便于蓄电池的维护保养。其中，蓄电池通过牵引变流装置转换为整车直-交电传系统提供动力。所述前司机室2和后司机室3位于车架1的两端，三作业平台5位于车架1的上方中部，使得车辆双向行驶时具有良好的瞭望条件；所述动力及辅助系统5主要由柴油机、发电机、散热系统、进气系统及排气系统组成。其中，柴油机与发电机采用连接壳连接组成发电机组，通过牵引变流装置转换为整车交-直-交电传系统提供动力。所述三作业平台5包括升降工作台ⅰ51、升降工作台ⅱ52、旋转工作台53、液压系统54和控制系统55，其中，升降工作台ⅰ51和升降工作台ⅱ52可垂直升降动作，可分别向左或向右侧水平伸出，可绕过隧道接触网实现隧道壁拱顶及拱腰的施工检查，旋转工作台53可旋转伸出至车外，旋转工作台53可以满足铁路隧道应急通道处隧道壁病害不下车人工检测和检查；三个平台可实现在同一时间的不同位置对隧道病害进行人工检测和检查。
本技术方案中的检测系统7采用初检、三作业平台5的复检和定检的模式进行隧道内部和表面的不下车检测，其中初检采用高速摄像及探地雷达智能检测，复检采用三作业平台5搭载人工携带手持雷达检测，定检采用三作业平台5搭载施工人员携带钻芯工具目视、敲击听声音或钻芯取样进行检查，三作业平台5可绕过接触网、承力索、腕臂、回流线、高压线等对隧道拱顶进行施工检查，解决了隧道病害检测受限大的问题，提高了隧道病害检测的准确度和隧道病害检测效率。隧道衬砌内探地雷达病害检测系统采用空气耦合探地雷达实现隧道衬砌内部病害检测，检测速度不小于120km/h，实现接触网不断电无障碍检测，实现不“侵限”检测，绝对定位系统采用gps和多普勒雷达结合的方式实现检测位置的定位，定位计算采用求差值的绝对定位，使里程定位更加准确。采用混合电传动技术，可实现交-直-交电传动(柴油机驱动发电机输出高压交流电，通过整流器转换成稳定的高压直流电，通过逆变器转换成低压交流电，再驱动牵引电机运转)及直-交电传动(蓄电池输出稳定的高压直流电，通过逆变器转换成低压交流电，再驱动牵引电机运转)的相互切换，隧道外整车运行采用交-直-交电传动，隧道内高速检测采用直-交电传动，隧道内人工检测和检查采用直-交电传动的方式；有效改善了轨行机械隧道内的作业环境，实现隧道内零排放、低噪音的施工作业要求，提升轨行机械爬坡能力，两套动力及辅助系统9可单独及同时使用，增加了整车动力系统“保驾护航”的能力,检测车整车制动采用制动电阻10和空气系统11结合的方式，解决了长大坡道下坡制动困难的现状。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。