CN117107600B - 一种隧道路面检测系统及方法 - Google Patents
一种隧道路面检测系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117107600B CN117107600B CN202311369510.1A CN202311369510A CN117107600B CN 117107600 B CN117107600 B CN 117107600B CN 202311369510 A CN202311369510 A CN 202311369510A CN 117107600 B CN117107600 B CN 117107600B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- camera
- aerial vehicle
- tunnel
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 22
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/30—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring roughness or irregularity of surfaces
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
- E01C23/01—Devices or auxiliary means for setting-out or checking the configuration of new surfacing, e.g. templates, screed or reference line supports; Applications of apparatus for measuring, indicating, or recording the surface configuration of existing surfacing, e.g. profilographs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/08—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring roughness or irregularity of surfaces
Abstract
本发明提供了一种隧道路面检测系统及方法,属于隧道路面检测技术领域,系统,包括:第一摄像头,用于设于隧道入口;无人机,设有第二摄像头;多个滚轮,设于无人机底部,并设有滚轮计数器;多个水平仪,呈线阵列排列连接,且线阵列一端与无人机连接,另一端为自由端;伸缩装置,垂直设置且其上端与无人机连接,伸缩端朝下并连接有标记装置;第三摄像头,设于无人机上;处理器,与第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头连接,用于根据第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头传输的图像数据,控制无人机工作。本发明的方案无需提前封住部分道路,也能够进行路面检测,适用于在日常巡检中对隧道路面进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及隧道路面检测技术领域,尤其是涉及一种隧道路面检测系统及方法。
背景技术
路面检测是一种利用机器或设备来检测路面状况的技术,通常使用机器设备如激光扫描仪、摄像机、GPS等来探测路面的宽度、厚度、平整度、破损等状况,以便及时采取措施修复和改善路面状况。
路面检测的方法主要包括静态测量和动态测量两种。静态测量是通过使用专业的测量仪器来检测路面状况,如激光扫描仪等;动态测量是通过使用摄像机等设备来检测路面状况,并通过计算机处理数据来生成路面状况报告。
路面检测在公路建设和养护中扮演着重要的角色,它可以及时发现路面缺陷和问题,并采取有效的措施修复和改善路面状况,以保证公路的安全、舒适和经济运营。
目前,对于隧道路面的检测,由于隧道路面的特殊性,往往需要提前封住部分道路,才能够进行路面检测,比较容易导致交通堵塞;也不适用于在日常巡检中对隧道路面进行检测。
发明内容
本发明提供一种隧道路面检测系统及方法,无需提前封住部分道路,也能够进行路面检测,适用于在日常巡检中对隧道路面进行检测。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种隧道路面检测系统,包括:
第一摄像头,用于设于隧道入口,以检测进入车辆;
无人机,设有用于检测车辆的第二摄像头;
多个滚轮,设于所述无人机底部,并设有滚轮计数器;
多个水平仪,呈线阵列排列连接,且所述线阵列一端与所述无人机连接,另一端为自由端;
伸缩装置,垂直设置且其上端与所述无人机连接,伸缩端朝下并连接有标记装置;
第三摄像头,设于所述无人机上,用于对准所述标记装置的正下方地面;
处理器,与所述第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头连接,用于根据所述第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头传输的图像数据,控制所述无人机工作;
其中,有一个或多个所述滚轮设有压力传感器,以构成滚轮式压力传感器。
在一些实施例中,所述无人机包括:
头部,设有所述第二摄像头,且其底部设有所述伸缩装置和第三摄像头;
身部,与所述头部连接,呈上突弧状,其顶部设有安装架;
旋翼装置,设于所述安装架上;
支杆,呈折线型,其一端与所述身部的底部连接,另一端与所述滚轮连接;
安装板,设于所述身部的内弧侧,其远离所述身部的一侧连接有所述水平仪。
在一些实施例中,所述无人机有2个,其中一个所述无人机中:
所述身部远离所述头部的一侧设有扁平的第一网状框架和第二网状框架,所述第一网状框架的网状结点设有传感器的发送器,所述第二网状框架的网状结点设有传感器的接收器,所述第二网状框架配置有驱动其旋转90度的旋转电机;
另一个所述无人机中:
所述身部远离所述头部的一侧设有扁平的第一网状框架和第二网状框架,所述第一网状框架的网状结点设有传感器的接收器,所述第二网状框架的网状结点设有传感器的发送器,所述第二网状框架配置有驱动其旋转90度的旋转电机。
在一些实施例中,所述第一网状框架和第二网状框架的上下轮廓均为流线型,所述第一网状框架和第二网状框架的网状结点均位于各自的上下轮廓之间。
在一些实施例中,所述传感器为光电传感器、超声波传感器、激光传感器和红外线传感器中的一种或多种组合。
在一些实施例中,所述标记装置为激光标记装置或印章或画笔标记装置。
在一些实施例中,所述画笔标记装置包括:
驱动电机,与所述伸缩装置的伸缩端连接;
圆板,与所述驱动电机的动作端连接;
画笔,设于所述圆板远离所述驱动电机的一侧面的边缘。
在一些实施例中,所述伸缩装置为伸缩电动杆或伸缩气缸或伸缩液压缸。
在一些实施例中,所述无人机、滚轮、水平仪、伸缩装置、第三摄像头和传感器构成检测机构,所述检测机构有2个,2个所述检测机构之间设置连杆,2个所述检测机构以所述连杆为中心对称设置。
一种隧道路面检测方法,通过上述中任一项所述的隧道路面检测系统实现;
所述隧道路面检测方法包括:
通过近程控制器和/或远程控制系统控制无人机沿隧道路面飞行,且使得滚轮在地面滚动;
通过水平仪得到水平数据,通过压力传感器得到压力数据,通过滚轮计数器得到滚轮位移;
并在检测时,通过第一摄像头检测是否有车辆进入,若有车辆,则控制无人机暂停飞行,通过伸缩装置和标记装置进行标记,标记后控制无人机飞离隧道路面;待第二摄像头检测到车辆路过所述无人机后,且第一摄像头没有检测到有车辆进入时,控制无人机飞回标记位置,继续检测;其中,通过第三摄像头确认无人机是否飞回标记位置;
待无人机沿隧道路面飞行完后,将所述水平数据、压力数据和滚轮位移共同作为检测结果。
综上所述,本发明至少具有以下有益效果:
本发明通过第一摄像头、无人机、第二摄像头、滚轮、滚轮计数器、水平仪、伸缩装置、标记装置、第三摄像头、处理器和压力传感器的设置,无需提前封住部分道路,也能够进行路面检测,适用于在日常巡检中对隧道路面进行检测。
附图说明
图1为本发明中所涉及的隧道路面检测系统的示意图。
图2为本发明中所涉及的无人机的示意图。
图3为本发明中所涉及的画笔标记装置的示意图。
图4为本发明中所涉及的2个检测机构的示意图。
图5为本发明中所涉及的运放U1-A的电路示意图。
图6为本发明中所涉及的运放U2的电路示意图。
图7为本发明中所涉及的模数转换器U3的电路示意图。
附图标记:
图2、图3和图4中的附图标记如下所示:
1、无人机;11、头部;111、第二摄像头;12、身部;13、安装架;14、旋翼装置;15、支杆;16、滚轮;17、安装板;18、第一网状框架;19、第二网状框架;
2、水平仪;3、伸缩装置;
4、标记装置;41、画笔标记装置;411、驱动电机;412、圆板;413、画笔;
5、第三摄像头;6、连杆。
图5、图6和图7中的数字编号为电路器件本身具有的引脚的编号。
实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明实施例。此外,本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1和图2所示,本实施例提供了一种隧道路面检测系统,包括:
第一摄像头(图中未示出),用于设于隧道入口,以检测进入车辆;
无人机1,设有用于检测车辆的第二摄像头111;
多个滚轮16,设于所述无人机1底部,并设有滚轮16计数器;
多个水平仪2,呈线阵列排列连接,且所述线阵列一端与所述无人机1连接,另一端为自由端;
伸缩装置3,垂直设置且其上端与所述无人机1连接,伸缩端朝下并连接有标记装置4;
第三摄像头5,设于所述无人机1上,用于对准所述标记装置4的正下方地面;
处理器,与所述第一摄像头、第二摄像头111和第三摄像头5连接,用于根据所述第一摄像头、第二摄像头111和第三摄像头5传输的图像数据,控制所述无人机1工作;
其中,有一个或多个所述滚轮16设有压力传感器,以构成滚轮16式压力传感器。
应当理解的是,水平仪2可以为电子水平仪2;无人机1可以参考下述实施例的方案;工作时,通过近程控制器和/或远程控制系统控制无人机1沿隧道路面飞行(从隧道入口飞入),且使得滚轮16在地面滚动;通过水平仪2得到水平数据,通过压力传感器得到压力数据,通过滚轮16计数器得到滚轮16位移。
并在检测时,通过第一摄像头检测是否有车辆进入(可以由处理器进行判断),若有车辆,则控制无人机1暂停飞行,通过伸缩装置3和标记装置4进行标记,标记后控制无人机1飞离隧道路面;待第二摄像头111检测到车辆路过所述无人机1后(可以由处理器进行判断),且第一摄像头没有检测到有车辆进入时,控制无人机1飞回标记位置,继续检测;其中,通过第三摄像头5确认无人机1是否飞回标记位置(可以由处理器进行判断);待无人机1沿隧道路面飞行完后,将所述水平数据、压力数据和滚轮16位移共同作为检测结果。由处理器进行判断的结果,通过处理器传到近程控制器和/或远程控制系统,再通过近程控制器和/或远程控制系统控制无人机1进行相应作业,通过近程控制器和/或远程控制系统控制伸缩装置3和标记装置4工作,也可以由处理器直接控制伸缩装置3和标记装置4工作,具体根据实际需求进行设置即可。
需要说明的是,本说明书的实施例只是隧道路面检测方案,不对隧道路面检测结果进行分析,不评判隧道路面的状况;分析检测结果或评判隧道路面状况依据现有技术进行即可;如先后两次巡检中,同一位置(同一检测点),两次的水平数据、压力数据和滚轮16位移中有任一不一致,则可以认为隧道路面的平整度发生了变化。
清楚的是,线阵列排列的多个水平仪2,使得一端固定,一端自由(悬空),路面检测时,越靠近固定端的水平仪2的灵敏度相对较低,越靠近自由端的水平仪2的灵敏度相对较高;在同一检测点,取多个水平仪2的检测数据的均值作为该检测点的水平仪2检测数据,在提高检测灵敏度的同时,提高了检测数据的可靠性。检测点根据实际需求设置即可,本说明不设定具体的检测点。线阵列排列的多个水平仪2与水平的夹角可以为15度至30度之间(包括15度和30度)。
可以理解的是,通过近程控制器和/或远程控制系统控制无人机1飞行为现有技术,参考现有方案即可。
在一些实施例中,所述无人机1包括:
头部11,设有所述第二摄像头111,且其底部设有所述伸缩装置3和第三摄像头5;
身部12,与所述头部11连接,呈上突弧状,其顶部设有安装架13;
旋翼装置14,设于所述安装架13上;
支杆15,呈折线型,其一端与所述身部12的底部连接,另一端与所述滚轮16转动连接;
安装板17,设于所述身部12的内弧侧,其远离所述身部12的一侧连接有所述水平仪2。
本实施例中,通过上述设置,使得无人机1整体更靠近流线型,一定程度上可以减少风阻;无人机1向前飞行,通过身部12和支杆15可以推动滚轮16滚动,折线型的支杆15可以为两段折线或三段折线,使得隧道路面的不平整更容易影响无人机1上的线阵列排列的多个水平仪2,即提高了检测灵敏度,也提高了下述实施例中传感器(光电传感器、超声波传感器、激光传感器和红外线传感器中的一种或多种组合)的检测灵敏度。旋翼装置14为现有技术,一般包括主轴、桨毂、桨叶和电机,具体参考现有技术即可。
在一些实施例中,所述无人机1有2个,其中一个所述无人机1中:
所述身部12远离所述头部11的一侧设有扁平的第一网状框架18和第二网状框架19,所述第一网状框架18的网状结点设有传感器的发送器,所述第二网状框架19的网状结点设有传感器的接收器,所述第二网状框架19配置有驱动其旋转90度的旋转电机(图中未示出);
另一个所述无人机1中:
所述身部12远离所述头部11的一侧设有扁平的第一网状框架18和第二网状框架19,所述第一网状框架18的网状结点设有传感器的接收器,所述第二网状框架19的网状结点设有传感器的发送器,所述第二网状框架19配置有驱动其旋转90度的旋转电机。
本实施例中,使用2个无人机1进行同步检测,使得水平数据、压力数据和滚轮16位移有对照组;而且2个无人机1中的发送器和接收器相对应,如其中一个无人机1的发送器发出的信号(光束或超声波或激光或红外线)能够被另一个无人机1的接收器接收;由此,在同一个检测位,在先后两次巡检检测时,如果接收器都接收到发送器发出的信号,则可以认为在先后两次巡的时间内,隧道路面的平整度保持一致;如果第一次巡检时,接收器能够接收到信号,但第二次巡检时,接收器接收不到信号,则可以认为在先后两次巡的时间内,隧道路面的平整度发生了变化。
由此,在同一检测点,接收器是否能够接收到信号,可以作为水平数据、压力数据和滚轮16位移的是否准确可靠的判断依据。如,接收器能够接收到信号,水平数据、压力数据和滚轮16位移都一致,则可以认为数据没有问题;如接收器接收不到信号,但是水平数据、压力数据和滚轮16位移都一致,则可以认为数据有问题。即接收器是否能够接收到信号的数据(如数量、相应位置、编号等)也作为检测结果。
应当说明的是,检测前,同一个无人机1的第一网状框架18和第二网状框架19处于平行状态;检测时,2个无人机1的第二网状框架19均向上旋转90度,即第一网状框架18和第二网状框架19夹角为90度,假设,第一网状框架18处于0度水平位置,则第二网状框架19处于90度竖直位置,0度位置的接收器和发送器为一检测传感器,90度位置的接收器和发送器为另一检测传感器,隧道路面的不平整对0度位置和90度位置的检测传感器的影响不同,所以,这2个检测传感器的设置可以进一步提高检测灵敏度和可靠性。
在一些实施例中,所述第一网状框架18和第二网状框架19的上下轮廓均为流线型,所述第一网状框架18和第二网状框架19的网状结点均位于各自的上下轮廓之间。
本实施例中,该设置可以减少风阻;而且多个网状结点就对应有多个传感器,多个传感器的发送器和接收器分别位于同一平面,可以提高检测的可靠性和准确性。
在一些实施例中,所述传感器为光电传感器、超声波传感器、激光传感器和红外线传感器中的一种或多种组合。
本实施例中,利用光电传感器、超声波传感器、激光传感器和红外线传感器特有的接收器和发送器的特点,以确定隧道路面的平整度是否发生变化;初始设置时,接收器能够接收到发送器发出的光束、超声波、激光或红外线;一旦平整度发生变化,则接收器可能就接收不到发送器发出的光束、超声波、激光或红外线;所以在后续巡检中,一旦接收器没有接收到对应发送器发出的光束、超声波、激光或红外线,则可以判断出隧道路面的平整度发生了变化,而且具体位置就是检测点的位置。
在一些实施例中,所述标记装置4为激光标记装置4或印章或画笔标记装置41。激光标记装置4和印章为现有技术,只需能够进行位置标记即可。在确认无人机1是否回到原有位置时,通过伸缩装置3驱动标记装置4下移,如果印章能够覆盖之前的标记,或画笔标记装置41的画笔413在之前的标记上,或使激光标记装置4发出的激光在之前的标记上,则可以认为无人机1回到原来的位置,该处判断由第三摄像头5进行监控,由处理器判断即可。
在一些实施例中,如图3所示,所述画笔标记装置41包括:
驱动电机411,与所述伸缩装置3的伸缩端连接;
圆板412,其中部与所述驱动电机411的动作端连接;
画笔413,设于所述圆板412远离所述驱动电机411的一侧面的边缘。
本实施例中,需要标记时,通过伸缩装置3驱动驱动电机411下移,驱动电机411驱动圆板412旋转,画笔413在圆板412的带动下画圆,标记完成;在确认无人机1是否回到原有位置时,采用同样操作即可。
在一些实施例中,所述伸缩装置3为伸缩电动杆或伸缩气缸或伸缩液压缸。
在一些实施例中,如图4所示,所述无人机1、滚轮16、水平仪2、伸缩装置3、第三摄像头5和传感器构成检测机构,所述检测机构有2个,2个所述检测机构之间设置连杆6,2个所述检测机构以所述连杆6为中心对称设置。
本实施例中,与连杆6连接的是2个无人机的头部;左右对称的2个检测机构可以提高检测的灵敏度、准确度和可靠性;即有2个标记装置4,在无人机1飞离隧道路面时会产生2个标记,在无人机1飞回原来位置时,通过2个标记,可以更加准确度判断出无人机1是否回到原有位置。如结合上述第一网状框架18、第二网状框架19和传感器(光电传感器、超声波传感器、激光传感器和红外线传感器中的一种或多种组合)的实施例,2个所述检测机构为一个检测单元,使用2个检测单元进行同步检测,即无人机1共有4个。
在一些实施例中,所述压力传感器和/或光电传感器和/或超声波传感器和/或激光传感器和/或红外线传感器配置有信号调理电路。
在一些实施例中,如图5、图6和图7所示,信号调理电路包括信号输入端J1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C19、电容C22、电容C24、整流二极管D1、整流二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、瞬态抑制二极管TVS1、瞬态抑制二极管TVS2、运放U1-A、运放U1-B、运放U1-C、运放U2和模数转换器U3。
信号输入端J1的引脚J1-1与接地的瞬态抑制二极管TVS1和电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端与整流二极管D1的引脚3、接地的电容C22、电容C24的一端和运放U1-A的引脚1连接,信号输入端J1的引脚J1-2与接地的瞬态抑制二极管TVS2和电阻R2的一端连接,电阻R2的另一端与整流二极管D2的引脚3、接地的电容C19、电容C24的另一端和运放U1-A的引脚4连接,整流二极管D1的引脚1和引脚2分别外接电压端-15VA和电压端+15VA,整流二极管D2的引脚1和引脚2分别外接电压端-15VA和电压端+15VA,运放U1-A的引脚2和引脚3分别与电阻R3的两端连接;
运放U1-A的引脚16与接地的电容C2连接后外接电压端+15VA,运放U1-A的引脚5与接地的电容C3连接后外接电压端-15VA,运放U1-A的引脚15与运放U2的引脚3连接,运放U2的引脚7与接地的电容C5连接后外接电压端+15VA,运放U1-B的引脚10与电阻R4的一端、运放U2的引脚5和引脚6连接,电阻R5的一端与运放U2的引脚1和引脚8、运放U1-B的引脚7和引脚8连接,电阻R4的另一端与电容C8的一端和模数转换器U3的引脚3连接,电阻R5的另一端与电容C8的另一端和模数转换器U3的引脚4连接,模数转换器U3的引脚1与接地的电容C4连接后外接电压端A2V5;
运放U1-B的引脚11与接地的电容C1、接地的电阻R6和电阻R7的一端连接,电阻R7的另一端外接电压端A2V5,模数转换器U3的引脚2与接地的电容C6、运放U1-C的引脚12和引脚13连接,运放U1-C的引脚14外接电压端A2V5,模数转换器U3的引脚10和引脚9与接地的电容C7连接后外接电压端D3V3,模数转换器U3的引脚6、引脚7和引脚8用于与单片机(或处理器)连接,以输出调理好的传感器信号,供处理器使用。
本实施例中,没有描述到的器件、参数和型号如图5、图6和图7所示即可。各个电压端可以如图5、图6和图7所示进行设置,也可以根据实际需求进行设置。传感器信号从信号输入端J1输入,依次经过运放U1-A、运放U2和运放U1-B进行多级放大,最后通过模数转换器U3进行模数转换后输出到单片机或处理器。
一种隧道路面检测方法,通过上述中任一项所述的隧道路面检测系统实现;
所述隧道路面检测方法包括:
通过近程控制器和/或远程控制系统控制无人机1沿隧道路面飞行,且使得滚轮16在地面滚动;
通过水平仪2得到水平数据,通过压力传感器得到压力数据,通过滚轮16计数器得到滚轮16位移;
并在检测时,通过第一摄像头检测是否有车辆进入,若有车辆,则控制无人机1暂停飞行,通过伸缩装置3和标记装置4进行标记,标记后控制无人机1飞离隧道路面;待第二摄像头111检测到车辆路过所述无人机1后,且第一摄像头没有检测到有车辆进入时,控制无人机1飞回标记位置,继续检测;其中,通过第三摄像头5确认无人机1是否飞回标记位置;
待无人机1沿隧道路面飞行完后,将所述水平数据、压力数据和滚轮16位移共同作为检测结果。
以上所述实施例是用以说明本发明,并非用以限制本发明,所以举例数值的变更或等效元件的置换仍应隶属本发明的范畴。
由以上详细说明,可使本领域普通技术人员明了本发明的确可达成前述目的,实已符合专利法的规定。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,应当指出的是,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
应当注意的是,上述有关流程的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对流程进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于阅读此申请后的本领域的普通技术人员来说,上述发明披露仅作为示例,并不构成对本申请的限制。虽然此处并未明确说明,但本领域的普通技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。例如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例有关的某一特征、结构或特性。因此,应当强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或以上提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外,本领域的普通技术人员可以理解,本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述,包括任何新的和有用的过程、机器、产品或物质的组合,或对其任何新的和有用的改进。因此,本申请的各个方面可以完全由硬件实施、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微代码等)实施、也可以由硬件和软件组合实施。以上硬件或软件均可被称为“单元”、“模块”或“系统”。此外,本申请的各方面可以采取体现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,其中计算机可读程序代码包含在其中。
此外,除非权利要求中明确说明,本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,尽管上述各种组件的实现可以体现在硬件设备中,但是它也可以实现为纯软件解决方案,例如,在现有服务器或移动设备上的安装。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请的实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而,本申请的该方法不应被解释为反映所申明的客体需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。相反,发明的主体应具备比上述单一实施例更少的特征。
Claims (10)
1.一种隧道路面检测系统,其特征在于,包括:
第一摄像头,用于设于隧道入口,以检测进入车辆;
无人机,设有第二摄像头;
多个滚轮,设于所述无人机底部,并设有滚轮计数器;
多个水平仪,呈线阵列排列连接,且所述线阵列一端与所述无人机连接,另一端为自由端;
伸缩装置,垂直设置且其上端与所述无人机连接,伸缩端朝下并连接有标记装置;
第三摄像头,设于所述无人机上,用于对准所述标记装置的正下方地面;
处理器,与所述第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头连接,用于根据所述第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头传输的图像数据,控制所述无人机工作;
其中,所述第二摄像头用于检测车辆;有一个或多个所述滚轮设有压力传感器,以构成滚轮式压力传感器。
2.根据权利要求1所述的隧道路面检测系统,其特征在于,所述无人机包括:
头部,设有所述第二摄像头,且其底部设有所述伸缩装置和第三摄像头;
身部,与所述头部连接,呈上突弧状,其顶部设有安装架;
旋翼装置,设于所述安装架上;
支杆,呈折线型,其一端与所述身部的底部连接,另一端与所述滚轮连接;
安装板,设于所述身部的内弧侧,其远离所述身部的一侧连接有所述水平仪。
3.根据权利要求2所述的隧道路面检测系统,其特征在于,所述无人机有2个,其中一个所述无人机中:
所述身部远离所述头部的一侧设有扁平的第一网状框架和第二网状框架,所述第一网状框架的网状结点设有传感器的发送器,所述第二网状框架的网状结点设有传感器的接收器,所述第二网状框架配置有驱动其旋转90度的旋转电机;
另一个所述无人机中:
所述身部远离所述头部的一侧设有扁平的第一网状框架和第二网状框架,所述第一网状框架的网状结点设有传感器的接收器,所述第二网状框架的网状结点设有传感器的发送器,所述第二网状框架配置有驱动其旋转90度的旋转电机。
4.根据权利要求3所述的隧道路面检测系统,其特征在于,所述第一网状框架和第二网状框架的上下轮廓均为流线型,所述第一网状框架和第二网状框架的网状结点均位于各自的上下轮廓之间。
5.根据权利要求4所述的隧道路面检测系统,其特征在于,所述传感器为光电传感器、超声波传感器、激光传感器和红外线传感器中的一种或多种组合。
6.根据权利要求1所述的隧道路面检测系统,其特征在于,所述标记装置为激光标记装置或印章或画笔标记装置。
7.根据权利要求6所述的隧道路面检测系统,其特征在于,所述画笔标记装置包括:
驱动电机,与所述伸缩装置的伸缩端连接;
圆板,与所述驱动电机的动作端连接;
画笔,设于所述圆板远离所述驱动电机的一侧面的边缘。
8.根据权利要求1所述的隧道路面检测系统,其特征在于,所述伸缩装置为伸缩电动杆或伸缩气缸或伸缩液压缸。
9.根据权利要求3所述的隧道路面检测系统,其特征在于,所述无人机、滚轮、水平仪、伸缩装置、第三摄像头和传感器构成检测机构,所述检测机构有2个,2个所述检测机构之间设置连杆,2个所述检测机构以所述连杆为中心对称设置。
10.一种隧道路面检测方法,其特征在于,通过权利要求1至9中任一项所述的隧道路面检测系统实现;
所述隧道路面检测方法包括:
通过近程控制器和/或远程控制系统控制无人机沿隧道路面飞行,且使得滚轮在地面滚动;
通过水平仪得到水平数据,通过压力传感器得到压力数据,通过滚轮计数器得到滚轮位移;
并在检测时,通过第一摄像头检测是否有车辆进入,若有车辆,则控制无人机暂停飞行,通过伸缩装置和标记装置进行标记,标记后控制无人机飞离隧道路面;待第二摄像头检测到车辆路过所述无人机后,且第一摄像头没有检测到有车辆进入时,控制无人机飞回标记位置,继续检测;其中,通过第三摄像头确认无人机是否飞回标记位置;
待无人机沿隧道路面飞行完后,将所述水平数据、压力数据和滚轮位移共同作为检测结果。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311369510.1A CN117107600B (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 一种隧道路面检测系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311369510.1A CN117107600B (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 一种隧道路面检测系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117107600A CN117107600A (zh) | 2023-11-24 |
CN117107600B true CN117107600B (zh) | 2023-12-19 |
Family
ID=88811345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311369510.1A Active CN117107600B (zh) | 2023-10-23 | 2023-10-23 | 一种隧道路面检测系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117107600B (zh) |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108560381A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-21 | 宿州云宏建设安装有限公司 | 一种高速公路养护方法 |
CN111733673A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-02 | 中国北方车辆研究所 | 基于移动平台的路面不平度非接触测量方法及其装置 |
KR102207816B1 (ko) * | 2020-08-11 | 2021-01-26 | 주식회사 알고씽 | 센서 데이터를 이용한 노면 상태 측정 방법 및 그 장치 |
CN112411371A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-02-26 | 湖南大学 | 基于移动传感和视觉的公路桥梁综合检测方法和系统 |
CN112505066A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-16 | 中铁十九局集团有限公司 | 隧道验收装置 |
CN112858307A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-28 | 安徽建筑大学 | 一种路面损伤检测无人机组及系统 |
CN214356666U (zh) * | 2021-02-19 | 2021-10-08 | 广西华钜装备有限公司 | 一种柔性机械爪巡线无人机 |
CN113776467A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-10 | 山东高速交通建设集团股份有限公司 | 基于无人机平台的高速公路匝道路面技术状况检测系统 |
CN216040545U (zh) * | 2021-08-02 | 2022-03-15 | 杨锰 | 一种公路桥面平整度检测装置 |
CN115826058A (zh) * | 2022-10-12 | 2023-03-21 | 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 | 一种旋翼无人机地空瞬变电磁水平梯度测量方法 |
CN116374230A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-07-04 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 一种基于无人机的高速路面检测系统及方法 |
CN116463914A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-21 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 一种高速路面检测系统及方法 |
CN116623515A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-22 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 一种高速路面平整度检测系统及方法 |
CN116716779A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-09-08 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 一种基于无人机的高速路面平整度检测系统及方法 |
CN116755466A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-09-15 | 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司 | 隧道安全检测方法、设备及可读存储介质 |
CN219752923U (zh) * | 2023-01-30 | 2023-09-26 | 华设检测科技有限公司 | 一种公路路面平整度检测设备 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200148345A1 (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-14 | Bell Helicopter Textron Inc. | Adaptive flight controls |
-
2023
- 2023-10-23 CN CN202311369510.1A patent/CN117107600B/zh active Active
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108560381A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-21 | 宿州云宏建设安装有限公司 | 一种高速公路养护方法 |
CN111733673A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-02 | 中国北方车辆研究所 | 基于移动平台的路面不平度非接触测量方法及其装置 |
KR102207816B1 (ko) * | 2020-08-11 | 2021-01-26 | 주식회사 알고씽 | 센서 데이터를 이용한 노면 상태 측정 방법 및 그 장치 |
CN112505066A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-03-16 | 中铁十九局集团有限公司 | 隧道验收装置 |
CN112411371A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-02-26 | 湖南大学 | 基于移动传感和视觉的公路桥梁综合检测方法和系统 |
CN112858307A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-05-28 | 安徽建筑大学 | 一种路面损伤检测无人机组及系统 |
CN214356666U (zh) * | 2021-02-19 | 2021-10-08 | 广西华钜装备有限公司 | 一种柔性机械爪巡线无人机 |
CN216040545U (zh) * | 2021-08-02 | 2022-03-15 | 杨锰 | 一种公路桥面平整度检测装置 |
CN113776467A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-10 | 山东高速交通建设集团股份有限公司 | 基于无人机平台的高速公路匝道路面技术状况检测系统 |
CN115826058A (zh) * | 2022-10-12 | 2023-03-21 | 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 | 一种旋翼无人机地空瞬变电磁水平梯度测量方法 |
CN219752923U (zh) * | 2023-01-30 | 2023-09-26 | 华设检测科技有限公司 | 一种公路路面平整度检测设备 |
CN116374230A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-07-04 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 一种基于无人机的高速路面检测系统及方法 |
CN116463914A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-07-21 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 一种高速路面检测系统及方法 |
CN116755466A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-09-15 | 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司 | 隧道安全检测方法、设备及可读存储介质 |
CN116623515A (zh) * | 2023-07-24 | 2023-08-22 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 一种高速路面平整度检测系统及方法 |
CN116716779A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-09-08 | 四川高速公路建设开发集团有限公司 | 一种基于无人机的高速路面平整度检测系统及方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
基于无人机LiDAR数据的公路路面监测和平整度评价方法研究;高仁强;张显峰;孙权;孙敏;赵庆展;;应用基础与工程科学学报(第04期);全文 * |
基于激光及三维虚拟场景技术的表面平整度在线检测系统;姜迈;;计算机测量与控制(第01期);全文 * |
隧道检测车并联车载稳定平台系统研究;刘博;;山西交通科技(第06期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117107600A (zh) | 2023-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207089320U (zh) | 一种弓网离线状态非接触式检测装置 | |
CN105403162B (zh) | 半挂车外轮廓尺寸的自动检测方法 | |
CN104183133B (zh) | 一种采集和传输道路交通流动态信息的方法 | |
CN106739485B (zh) | 一种印刷机纵向套准在线检测与故障诊断方法及装置 | |
CN102141375B (zh) | 线路全断面自动检测系统 | |
CN110006396A (zh) | 一种隧道断面及限界扫描检测装置及方法 | |
CN103267873B (zh) | 用于螺旋桨式测风传感器的故障检测系统及方法 | |
CN106226557A (zh) | 一种风速风向传感器现场标定系统及方法 | |
CN105300295B (zh) | 一种便携式单轨非接触式接触网几何参数检测系统与方法 | |
CN103868476B (zh) | 基于光电无损检测的管状物内孔直线度自动检测系统及检测方法 | |
CN110806193A (zh) | 地铁隧道形变检测系统 | |
CN102749037B (zh) | 光电式抱杆挠度检测装置及其检测方法 | |
CN117107600B (zh) | 一种隧道路面检测系统及方法 | |
CN208453013U (zh) | 移动检测机器人搭载2d激光雷达扫描车轴的定位系统 | |
CN110986809B (zh) | 一种电机轴承装配径向游隙测量方法及装置 | |
CN113899667A (zh) | 走航式颗粒物检测系统和方法 | |
CN104742937A (zh) | 轨道运行过程参数动态检测平台 | |
CN211344444U (zh) | 管道内缺陷尺寸测量机构及轮式管道检测机器人 | |
CN115299042A (zh) | 用于校准图像捕获模块的系统及方法 | |
CN202041184U (zh) | 起重机结构安全的多参数检测装置 | |
CN207991650U (zh) | 一种气体涡轮流量计动平衡测试仪 | |
CN110017782A (zh) | 一种多点式物体距离测量方法及其结构 | |
CN106739483B (zh) | 印刷平台波动检测装置及方法 | |
CN206330549U (zh) | Pcb元器件在线3d尺寸测量装置 | |
CN205898701U (zh) | 既有建筑幕墙检测系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |