一种基于多光谱成像技术的隧道渗漏水检测系统的制作方法

本发明涉及隧道渗漏水检测相关技术领域，具体为一种基于多光谱成像技术的隧道渗漏水检测系统。

背景技术：

红外在温度识别方面具有显著的优势，具有温度识别率高、误报率低、图像清晰、智能分析智能化程度高等优点。目前高铁隧道，城市隧道，过江隧道，矿山隧道，大部分采用手持热红外的检测形式。其检测形式检测速度缓慢，覆盖面积很小，最大的弊端是检测会有遗漏点。检测渗漏位置坐标无法及时的定位，导致开板修补的时候无法精确的定位，因此会存在很大的纰漏。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于多光谱成像技术的隧道渗漏水检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于多光谱成像技术的隧道渗漏水检测系统，包括红外探测模块、可见光探测模块和后台处理模块，所述红外探测模块包括红外镜头模块、红外调焦模块、红外线探测器，所述可见光探测模块包括可见光镜头模块、可见光调焦系统、可见光探测器，红外镜头模块将探测目标的红外热辐射经红外调焦模块成像到探测器的光敏面上，可见光镜头模块将探测目标经可见光调焦系统成像到可见光探测器的光敏面上，红外探测模块和可见光探测模块的信号输出端分别与后台处理模块信号输入端连接，红外探测模块和可见光探测模块将探测信号发射给后台处理模块，后台处理模块结合可见光成像和热红外多光谱图输出探测结果，所述本系统除上述装置外，还包括可见光+热红外探测设备、伺服转台、显示控制系统(pc主机)、车载电源、载车。

优选的，检测的施工方法包括以下步骤：

(1)测量预准备：提前到达测量场所，安装、调试设备，确认测量环境；

(2)红外巡检；

(3)人工喷漆：根据红外线定位指向仪光斑落脚点的位置，人工操作手动喷漆杆对准穹顶，进行喷射；

(4)开孔取样：对渗漏点位置进行开孔，同时对穹顶渗漏点的位置进行拍照取样；

(5)数据分析：对高精热红外探测仪采集的可见光和热红外图片进行有效的数据采集，采集完成后整理输出检测报告。

优选的，所述步骤(2)红外巡检，包括以下步骤；

1)利用热红外线手持测温仪进行隧道内环境温度的测量，输入系统内自动判别环境温度和实际渗漏点的温度的对比；

2)巡检车以一定的行进速度移动开入隧道检测，巡检车顶部安装有高精热红外探测仪，当出现疑似渗漏点位置时，通过观测高精热红外探测仪的热红外成像效果判别隧道穹顶是否渗漏，确认渗漏点时，设置一个红外线定位指向仪，打开开关使光点落脚位置为渗漏点位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)红外数据采集系统采集红外图像信息，可见光在明亮环境下对智能分析系统报警疑似渗漏水目标点进行精确定性、定量分析，利用可见光的成像结合热红外多光谱图确保肉眼能够精确的识别、探测。

2)可见光镜头模块和可见光调焦系统自封闭式设计，在保证了外观的同时，也增强了单套系统的使用灵活性和安装便捷性。

3)利用高精热红外探测仪进行隧道检测施工，有效提高检测效率同时提高准确率，减少时间成本。

4)较传统检测方式相比：传统方式只有当水明显渗漏出、滴水时才能辨识，而该专利能够在渗漏水初期就能够辨识(在盾构体表面有一定厚度覆盖板材，渗漏初期时水在盾构体与覆盖板材夹层中间，传统方法普通目视无法检测，仅采用该专利才可检测)；由于水在夹层中会流动，因此，水的渗出点通常与渗漏源头不在同一点。传统方法只能辨识渗出点，而该专利通过成像能够直接检测出渗漏源头、渗水流向、渗出点。定位更加精准、排故准确性更高。

附图说明

图1是高精热红外探测仪的结构示意图；

图2是红外镜头模块的结构示意图；

图3是可见光镜头模块的结构示意图；

图4是可见光探测模块的结构示意图。

图中：1可见光镜头、2可见光镜头焦距调整机构、3可见光cco、4红外镜头、5调焦电机、6红外探测器、7微动开关、8调节凸轮、9角度传感器。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种基于多光谱成像技术的隧道渗漏水检测系统，解决了现有技术中提出的问题；下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-4，本实施例提供了一种基于多光谱成像技术的隧道渗漏水检测系统，包括红外探测模块、可见光探测模块和后台处理模块，所述红外探测模块包括红外镜头模块、红外调焦模块、红外线探测器，所述可见光探测模块包括可见光镜头模块、可见光调焦系统、可见光探测器，红外镜头模块将探测目标的红外热辐射经红外调焦模块成像到探测器的光敏面上，可见光镜头模块将探测目标经可见光调焦系统成像到可见光探测器的光敏面上，红外探测模块和可见光探测模块的信号输出端分别与后台处理模块信号输入端连接，红外探测模块和可见光探测模块将探测信号发射给后台处理模块，后台处理模块结合可见光成像和热红外多光谱图输出探测结果，所述本系统除上述装置外，还包括可见光+热红外探测设备、伺服转台、显示控制系统(pc主机)、车载电源、载车。

检测的施工方法包括以下步骤：

(1)测量预准备：提前到达测量场所，安装、调试设备，确认测量环境；

(2)红外巡检；

(3)人工喷漆：根据红外线定位指向仪光斑落脚点的位置，人工操作手动喷漆杆对准穹顶，进行喷射；

(4)开孔取样：对渗漏点位置进行开孔，同时对穹顶渗漏点的位置进行拍照取样；

(5)数据分析：对高精热红外探测仪采集的可见光和热红外图片进行有效的数据采集，采集完成后整理输出检测报告。

所述步骤(2)红外巡检，包括以下步骤；

1)利用热红外线手持测温仪进行隧道内环境温度的测量，输入系统内自动判别环境温度和实际渗漏点的温度的对比；

2)巡检车以一定的行进速度移动开入隧道检测，巡检车顶部安装有高精热红外探测仪，当出现疑似渗漏点位置时，通过观测高精热红外探测仪的热红外成像效果判别隧道穹顶是否渗漏，确认渗漏点时，设置一个红外线定位指向仪，打开开关使光点落脚位置为渗漏点位置。

实施例二

请参阅图1-4，在实施例1的基础上做了进一步改进：

后台处理模块结合可见光成像和热红外多光谱图输出探测结果；所述红外镜头模块采用正-负-正柯克三片式结构，两片正透镜采用锗材料，负片采用硫化锌材料；所述可见光镜头模块采用多片分离式弯月形透镜，其镜片弯曲方向均弯向光阑；所述红外调焦模块包括外置的铜质凸轮和微动开关限位结构，外置铜质凸轮确保调焦镜组进行直线运动，微动开关限位结构保证调焦过程中所有部件不超过设计行程；所述可见光镜头模块和可见光调焦系统采用自封闭式设计，保证单套系统的使用灵活性和安装便捷性。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。