CN219178625U - 一种基于物联网的隧道巡检装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于物联网的隧道结构检测装置，该装置通过滑轨设置于隧道的拱顶位置或待检测位置上，通过所述装置沿着滑轨行进，搭载有摄像机用于采集隧道的内壁损伤及裂缝情况，通过安装箱上布置的温湿度传感器工作，采集当前温度及湿度，并且存储数据，通过无线连接至监测设备上用于监测人员实时的勘测和查看，通过该装置进行检测和数据的采集，可以实现代替现场勘测及温湿度对隧道结构安全的影响分析，进一步的为隧道的智慧运营提供策略的制定基础。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道巡检设备，具体涉及一种基于物联网的隧道巡检装置。
背景技术
隧道的本质是围岩和支护结构的综合体，在通常情况下，围岩是主要的承载单元，而支护结构是辅助性的，也是必不可少的，在某些特殊情况下，支护结构也是主要承载单元，因此，对于围岩与支护结构的监测是隧道监测的主要内容。在隧道施工过程中通常利用监测摄像头对隧道内部结构情况进行监测。
现有的监测检测设备一般是在隧道建设初期就布设好各类传感器，包括位移计等，然后将各类传感器进行组网，基于物联网形成一个监测的系统。但是随着隧道使用时间的推移，传感器也会失灵，那么采取的是后期更换或避免隧道结构的破坏就重新暴露设置替换的传感器，但是其检测效果自然就没有之前的好。另外，一般会加大人工的巡查，避免危险的发生，而人工勘测和巡察则通过手电筒巡检目测的比较常见，也会辅助一些仪器设备进行定点的数据采集。
同时，隧道的智慧管理也是本行业各家单位积极研发建设的重点方向，主要的方式是拟实现一个综合的管理运维平台，掌握隧道的结构健康数据，并且采用相关的模型算法以实现安全的监测。为实现该任务，则隧道数据的采集工作也尤为重要，包括温度、湿度对隧道结构的安全影响。例如，解放军理工大学等单位发表的《环境温度作用下隧道结构的变形分析》指出，隧道使用期内环境温度的变化对于结构的温度变形影响不能忽视,变形缝的设置需要考虑永久变形缝的容许变形和混凝土施工时间的影响。
实用新型内容
实用新型目的：针对隧道安全巡检和隧道结构安全影响数据的采集问题，本实用新型提供一种基于物联网的隧道巡检装置。
技术方案：一种基于物联网的隧道巡检装置，用于隧道内壁的图像采集和隧道内温湿度采集，所述装置通过布设在隧道内的滑轨行走，还设有用于隧道内壁图像采集的摄像机和用于隧道内环境检测的温度传感器和湿度传感器；
所述的装置包括一安装箱，所述的安装箱用于布设传感器和容纳控制模块，安装箱的顶部设置有摄像机，在安装摄像机的上部位置设有照明模组，所述的照明模组上设置一个及以上的照明灯，所述照明灯用于摄像机采集图像时候的补光；
所述安装箱的底部连接有供电电池；
安装箱的一侧连接有滑槽部，所述的滑槽部内的凹槽卡合于滑轨上，滑槽部与滑轨靠近的内部设有行走轮，所述行走轮通过电机控制。
进一步的，所述的照明模组上的照明灯亮度可调，且存在两种颜色以上的LED照明灯。
所述的安装箱通过侧壁开孔的方式设置传感器安装位，用于安装温度传感器、湿度传感器和一氧化碳浓度检测仪。
所述的滑槽部的凹槽上部和下部均设有凸起的滑道，所述滑道用于卡合至滑轨相吻合的卡槽内。更进一步的，所述的滑槽部与滑轨之间包括采用油液润滑或将滑槽部和滑轨的材质设置为同性的磁体。
进一步的，所述的控制模块包括控制电路和数据无线传输模块，所述的控制电路包括控制照明灯、摄像机及传感器的工作，也包括控制电机的工作，所述的数据无线传输模块通过无线方式将数据卸载至与其连接的终端设备上。
有益效果：本实用新型所述的装置采用挂轨的形式行走，可视为一种巡检机器人，搭载有图像采集用的摄像头及各类传感器。通过沿着导轨移动时，可通过感器模组对隧道内的环境因素进行感应及监测，为隧道的监测提高更多的数据分析；摄像头可对沿途隧道内的情况进行拍摄记录，可对一些隧道顶部的裂缝及渗水情况进行监测，同时可依据隧道内的实际光亮情况对灯光模组进行控制，使LED灯可以对拍摄的区域进行补光，提高摄像头的拍摄监测效果，可实现远程在线监测及数据分析，能够替代人工完成隧道的例行巡查、故障诊断、预警及报警灯任务，帮助企业有效丰富运维的内容，突破传统人工巡检的限制，实现运维智能化。
附图说明
图1是本实用新型所述装置的主体结构示意图；
图2是本实用新型的一正面结构示意图；
图3是本实用新型所述装置中的行走轮与电机的结构示意图。
具体实施方式
为了详细的说明本实用新型所公开的技术方案，下面结合说明书附图做具体的说明。
本实用新型提供的是一种基于物联网的隧道结构检测装置，该装置通过滑轨设置于隧道的拱顶位置或待检测位置上，通过所述装置沿着滑轨行进，搭载有摄像机用于采集隧道的内壁损伤及裂缝情况，通过安装箱上布置的温湿度传感器工作，采集当前温度及湿度温度，并且存储数据，通过无线连接至监测设备上用于监测人员实时的勘测和查看，通过该装置进行检测和数据的采集，可以实现代替现场勘测及温湿度对隧道结构安全的影响分析，进一步的为隧道的智慧运营提供策略的制定基础。
参见图1-图3所示的结构。本实用新型所述的装置本体部分主要是一个安装箱5，安装箱5用于设置用于隧道检测的传感器和控制模块。安装箱5的侧壁上，包括图示的正面或侧面均可开孔设置有传感器的安装位，方便温度传感器501、湿度传感器502和一氧化碳浓度检测仪503的安装，为了方便各类场景下的监测和数据、图像采集，也可以通过该安装位设置其他的传感器及检测设备。例如增加全景摄像机等，在安装箱5的底部，设置供电电池6，在使用的时候，安装好电池后就实现供电，也方便电池卸载下来充电等管理，不必外接电源及将整个装置充电大导致的不便。安装箱5的上部，为摄像机4的所在位置，包括设置为全景相机等，用于隧道内部及隧道侧壁上的图像采集，为了更好的提高图像采集的效果，摄像机4的顶部为照明模组3，照明模组3上设置有多个照明用的LED等，即照明灯301，该照明灯301，设置多组，且可以是颜色不同，例如橘黄色及白色的LED灯，该设计，一是多组的照明可以拓宽照明的范围，尤其是广角摄像头的时候更能采光均匀，二是隧道拱顶位置一般有其他的排风设备等，钢铁架构等，遮挡光线会导致采集的图像出现光影及阴影，在机器视觉处理算法将该图像用作分析对象，分析渗水或裂缝的时候就容易导致误判，造成分析的数据不准确，所以采用灯光补偿，避免建筑物投影和照明不良导致的识别率不准问题。在安装箱5的一侧，为行走机构，包括滑槽部1和滑轨2。通过附图，可以看到，该机构的实施方式之一是安装箱5的一角存在一个缺口，用作安装位，然后设置有电机701，电机701通过皮带或链条的方式驱动行走轮702，行走轮702固定在滑槽部1上的凹槽壁上，电机701带动行走轮702转动，行走轮702与滑轨2的一侧壁相抵，从而实现该装置的行进，沿着隧道内的滑轨2进行巡检。本还是用新型还考虑到滑轨2和滑槽部1之间存在一定的摩擦力，则可采用油液润滑或异性磁体材质设计，滑槽部1和滑轨2采用异性的磁体，二者之间产生一定的排斥力即可，可以缓解摩擦力导致的阻力。同时，行走轮702的外缘可设置橡胶等防滑。
结合上述的装置结构，下面进一步的说明本实用新型的基本操作和相关控电气设备的使用和控制。
首先是安装箱内设有控制模块，包括控制电路和数据无线传输模块。控制电路中，实现供电电池的供电和各类传感器电压适配的调节，还包括控制器，控制器照明灯的亮度调节等，各个照明灯的工作状态控制。无线传输模块，包括蓝牙通信方式、WiFi等无线传输方式，包括存储单位及数据的处理单元，通过数据无线传输模块，实现终端设备的连接，为巡检人员手中的电子设备，然后将摄像机和传感器的数据传输至终端设备上进行查看，则可以实现隧道巡检过程的实时画面监测，并且将对应位置点、时间点上的图像数据、温湿度数据建立对应的关系，用于算法的分析，以实现隧道的智慧化运营管理。
对于本实用新型所述的装置，还可以据此结构做其他的电气设备、检测设备的安装布设，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于物联网的隧道巡检装置，用于隧道内壁的图像采集和隧道内温湿度采集，其特征在于：所述装置通过布设在隧道内的滑轨(2)行走，还设有用于隧道内壁图像采集的摄像机(4)和用于隧道内环境检测的温度传感器(501)和湿度传感器(502)；
所述的装置包括一安装箱(5)，所述的安装箱(5)用于布设传感器和容纳控制模块，安装箱(5)的顶部设置有摄像机(4)，在摄像机(4)的上部位置设有照明模组(3)，所述的照明模组(3)上设置一个及以上的照明灯，所述照明灯用于摄像机(4)采集图像时候的补光；
所述安装箱(5)的底部连接有供电电池；
安装箱(5)的一侧连接有滑槽部(1)，所述的滑槽部(1)内的凹槽卡合于滑轨(2)上，滑槽部(1)与滑轨(2)靠近的内部设有行走轮(702)，所述行走轮(702)通过电机(701)控制。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的隧道巡检装置，其特征在于：所述的照明模组(3)上的照明灯亮度可调，且存在两种颜色以上的LED照明灯。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的隧道巡检装置，其特征在于：所述的安装箱(5)通过侧壁开孔的方式设置传感器安装位，用于安装温度传感器(501)、湿度传感器(502)和一氧化碳浓度检测仪(503)。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的隧道巡检装置，其特征在于：所述的滑槽部(1)的凹槽上部和下部均设有凸起的滑道，所述滑道用于卡合至滑轨相吻合的卡槽内。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的隧道巡检装置，其特征在于：所述的滑槽部(1)与滑轨(2)之间包括采用油液润滑或将滑槽部和滑轨的材质设置为同性的磁体。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的隧道巡检装置，其特征在于：所述的控制模块包括控制电路和数据无线传输模块，所述的控制电路包括控制照明灯、摄像机及传感器的工作，也包括控制电机的工作，所述的数据无线传输模块通过无线方式将数据卸载至与其连接的终端设备上。
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| CN202223562910.8U CN219178625U (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种基于物联网的隧道巡检装置 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202223562910.8U Active CN219178625U (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种基于物联网的隧道巡检装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN219178625U (zh) |
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2022
- 2022-12-30 CN CN202223562910.8U patent/CN219178625U/zh active Active
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