CN221074380U - 一种基于人工智能的隧道巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于人工智能的隧道巡检装置，涉及隧道巡检技术领域，包括安装壳体和安装在隧道中的轨道，所述安装壳体的底部转动连接双目云台，所述安装壳体的顶部固定安装有警示爆闪灯，所述安装壳体远离轨道的侧面固定安装有气体传感器，所述安装壳体上方内部固定安装有驱动安装架，所述安装壳体的一侧面分别固定安装有鱼眼全景摄像头和紧急关停开关；本实用新型通过引入先进的机器人技术，替代人工进行隧道巡检，利用视觉的方式实现全方位、全天候的隧道异常事件识别，同时采集的数据可帮助运营部门做出准确的决策。隧道巡检机器人将提高巡检效率、降低成本，并增强隧道巡检的安全性和可靠性。

Description

一种基于人工智能的隧道巡检装置

技术领域

本实用新型涉及隧道巡检技术领域，尤其涉及一种基于人工智能的隧道巡检装置。

背景技术

隧道的日常维护和可靠运行日益受到关注，而不断的进行巡检是保证隧道安全稳定运行的主要手段之一。长期以来，主流形式是采用人工巡检，但此方法也存在以下几个缺点：

(1)人工巡检需要维护人员进入隧道内部，在检测过程中会对正常的交通通行产生一定影响，降低隧道的通行效率。

(2)高速公路中，长或特长隧道内会设有交通诱导、交通检测、环境检测、通风照明、火灾报警等设备，设备复杂、品种较多，同时隧道结构复杂、设备位置较分散、空气质量差、隧道内交通繁忙及空间有限等因素，设备的日常维护和事故排查工作非常困难，而且需人工判别隧道中的异常情况，对监控中心管理人员和维护人员的专业技术要求高，且劳动强度大，效率低，成本高，且容易出错，无法全面评价隧道的健康状况。

(3)通常维护人员只能按规范要求对隧道进行较低频次的巡检，间隔时间长，难以及时在监控没有覆盖的盲区发现存在的隐患，一旦出现危险，后果不堪设想。如隧道内照明设备早已损坏，但只有工作人员在隧道内巡检时才能发现，而这些因素是诱发交通事故的重要原因之一。

(4)由于隧道内车流量大且空间密闭、结构复杂，巡检过程中可能存在安全隐患，巡检人员的人身安全无法得到保障，甚至危及生命安全。

因此提出一种基于人工智能的隧道巡检装置，解决传统巡检效率低、人力成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于人工智能的隧道巡检装置，通过引入先进的机器人技术，替代人工进行隧道巡检，利用视觉的方式实现全方位、全天候的隧道异常事件识别，同时采集的数据可帮助运营部门做出准确的决策。隧道巡检机器人将提高巡检效率、降低成本，并增强隧道巡检的安全性和可靠性，解决了背景技术中的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种基于人工智能的隧道巡检装置，包括安装壳体和安装在隧道中的轨道，所述安装壳体的底部转动连接双目云台，所述安装壳体的顶部固定安装有警示爆闪灯，所述安装壳体远离轨道的侧面固定安装有气体传感器，所述安装壳体上方内部固定安装有驱动安装架，所述安装壳体的一侧面分别固定安装有鱼眼全景摄像头和紧急关停开关，所述安装壳体的另一侧面分别固定安装有对讲喇叭和3D激光雷达，所述安装壳体靠近轨道的一侧分别设有充电刷块和RFID模块，所述安装壳体的底部固定安装有电量显示模块。

优选的，所述驱动安装架的侧面设有开口槽，所述开口槽的方向朝向轨道一侧。

优选的，所述驱动安装架的内壁两侧均固定安装有辅助夹轮，所述驱动安装架的内壁分别转动连接有从动轮和无刷轮毂驱动轮，所述驱动安装架的内部还设有刹车系统。

优选的，所述刹车系统包括安装座，所述安装座固定安装在安装壳体的内壁，所述安装座的侧面固定安装有电缸，所述电缸的输出端转动连接有摆动杆，所述刹车系统还包括转杆，所述转杆的两端分别与安装壳体的两侧内壁固定连接，所述摆动杆的一端转动连接在转杆的表面，所述摆动杆远离转杆的一端底部固定安装有刹车块。

优选的，所述从动轮、无刷轮毂驱动轮的底面均与轨道的顶面相贴合，所述辅助夹轮的侧面与轨道的侧面相贴合。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种基于人工智能的隧道巡检装置具有如下

有益效果：

本实用新型提供基于人工智能的隧道巡检装置，通过引入先进的机器人技术，替代人工进行隧道巡检，利用视觉的方式实现全方位、全天候的隧道异常事件识别，同时采集的数据可帮助运营部门做出准确的决策。隧道巡检机器人将提高巡检效率、降低成本，并增强隧道巡检的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图一；

图2为本实用新型的整体结构示意图二；

图3为本实用新型的安装壳体一侧结构示意图一；

图4为本实用新型的安装壳体一侧结构示意图二；

图5为本实用新型的安装壳体底部结构示意图；

图6为本实用新型的驱动安装架结构示意图；

图7为本实用新型的刹车系统结构示意图。

图中标号：1、安装壳体；2、双目云台；3、警示爆闪灯；4、气体传感器；5、鱼眼全景摄像头；6、紧急关停开关；7、驱动安装架；8、对讲喇叭；9、3D激光雷达；10、辅助夹轮；11、从动轮；12、无刷轮毂电机；13、充电刷块；14、RFID模块；15、电量显示模块；16、刹车系统；161、安装座；162、电缸；163、摆动杆；164、转杆；165、刹车块。

具体实施方式

实施例，由图1-7给出，本实用新型包括安装壳体1和安装在隧道中的轨道，安装壳体1的底部转动连接双目云台2，安装壳体1的顶部固定安装有警示爆闪灯3，安装壳体1远离轨道的侧面固定安装有气体传感器4，安装壳体1上方内部固定安装有驱动安装架7，安装壳体1的一侧面分别固定安装有鱼眼全景摄像头5和紧急关停开关6，安装壳体1的另一侧面分别固定安装有对讲喇叭8和3D激光雷达9，安装壳体1靠近轨道的一侧分别设有充电刷块13和RFID模块14，安装壳体1的底部固定安装有电量显示模块15。

本实施例中，双目云台2集成了可见光和热成像摄像头，提供全天候的视觉监测，可见光用于普通光照条件下的图像采集，而热成像则能够在低光或夜间识别温度差异，用于检测潜在的隐蔽问题，结合智能算法，可以实现事件的实时监测；鱼眼全景摄像头5采用的品牌为海康威视，且型号为DS-2XA3956F-IS，提供广阔的视野，用于捕捉整个隧道环境，这对于全方位巡检和实时监测异常情况至关重要；气体传感器4采用的品牌为数言，且型号为X-SSG-A1001、标准4线、6-36V，用于检测隧道内空气中的各种气体浓度，如一氧化碳、二氧化碳等，以确保隧道内的空气质量符合安全标准；警示爆闪灯3采用的品牌为中东强，黄色不带声音12V，通过高亮度的爆闪灯，机器人能够吸引注意力，警示隧道内的车辆注意机器人的存在，从而提高安全性；对讲喇叭8采用的品牌为真美，且型号为YH20-10A，自带麦克风，喇叭用于发出警报声音，可以通过声音信号来提醒隧道内的人员和驾驶员，帮助疏导交通或应对紧急情况，麦克风用于捕捉周围的环境声音，为机器人提供更全面的感知，有助于识别突发的异常声响，喇叭与麦克风结合可以实现远程语音对讲，有助于处理特殊事件；3D激光雷达9采用的品牌为镭神智能，且型号为N10，激光雷达用于进行隧道结构的高精度测量和地图构建，提供机器人在隧道内的精确定位；RFID模块14采用的品牌为WYUAN，且型号为M5，RFID模块用于读取隧道内的RFID标签，可用于识别特定的位置或设备，为导航和任务执行提供定向信息；充电刷块13采用的品牌为赛尔勒，且型号为ZELLERSB/K-20A，充电刷块是机器人自主充电的关键组件，确保机器人在需要时能够方便、准确地对接充电桩；电量显示模块15为库仑计，采用的品牌为青蓝电子，且型号为VAC9610S，用于监测巡检机器人的电池电量和充电状态，确保机器人能够在巡检任务中保持足够的电力。

驱动安装架7的侧面设有开口槽，开口槽的方向朝向轨道一侧。

驱动安装架7的内壁两侧均固定安装有辅助夹轮10，驱动安装架7的内壁分别转动连接有从动轮11和无刷轮毂驱动轮12，驱动安装架7的内部还设有刹车系统16。

本实施例中，无刷轮毂驱动轮12采用的品牌为hobbysky，实现机器人的行进、转向和避障等基本运动功能。

刹车系统16包括安装座161，安装座161固定安装在安装壳体1的内壁，安装座161的侧面固定安装有电缸162，电缸162的输出端转动连接有摆动杆163，刹车系统16还包括转杆164，转杆164的两端分别与安装壳体1的两侧内壁固定连接，摆动杆163的一端转动连接在转杆164的表面，摆动杆163远离转杆164的一端底部固定安装有刹车块165。从动轮11、无刷轮毂驱动轮12的底面均与轨道的顶面相贴合，辅助夹轮10的侧面与轨道的侧面相贴合。

本实施例中，通过电缸162的输出端伸长，使得刹车块165下移与轨道贴合，从而实现刹车效果，实现机器人的停车、急停等效果。

本实施例中，巡检机器人可以提高隧道监测精确率与频率，保障高速公路隧道通行安全：隧道巡检机器人能够在隧道内沿着轨道移动，并在移动过程中实时检测环境温度，实时跟进隧道异常事件监测，摄像机可以多角度旋转拍摄，没有视觉盲区，上传环境数据、图像数据给控制站，控制中心运行AI视频事件检测程序，从而判断出当前是否发生事故，并对事故发生位置进行定位，替代了传统后台人员观看监控图像来识别高速公路事故的工作，隧道巡检机器人对隧道实现不间断智能巡检，与人工巡检相比，检测的频率大幅提高，可以提升隧道管理效率，降低交通事故发生概率，保障该段隧道安全运行；

巡检机器人可以降低运维成本，提高经济效益：

隧道巡检机器人将后台管理中心人员从繁重的人工观测监控任务中解放出来，既提高了管控效率，又降低了运维的成本。从多角度来看，隧道巡检机器人是一种融合模式，包括机器人与环境传感器、被测对象、其他智能设备和系统、运维人员等主体的数据融合，同时，能够与其他主体数据关联分析，以及协同完成特定任务等功能，促进系统整体优化提升，为运维系统带来新的发展；

使用巡检机器人后，无须担心人身伤害事故：

由于巡检工作的特殊性质，以往必须由人工前往隧道中进行巡视，隧道内车流量大，且结构封闭、环境恶劣，易出现危害人身安全的事件。而隧道巡检机器人可以代替人工进行巡视作业，有效保障了巡检人员的人身安全；

巡检机器人后台数据实时监测和管理：

通过传感器和摄像头，巡检机器人可以实时监测隧道内的情况，并通过管理平台将数据及时上传。这使得隧道管理人员能够更及时地获取信息，迅速采取应对措施。

工作原理：巡检机器人相对于现有技术最大的优势在于全天候、全方位的智能巡检。这一优势直接影响了巡检的效率、准确性，以及运营成本的降低。传统巡检方式通常依赖于人工驾驶或定点监控，而巡检机器人通过先进的自动化技术，可以在各种复杂环境下实现全方位、全天候的自主巡检。这一系统涵盖了多个部件，包括3D激光雷达9、鱼眼全景摄像头5、气体传感器4等，通过精确的数据采集和实时处理，使得机器人能够在不同的隧道情境下高效运行。

Claims (5)

1.一种基于人工智能的隧道巡检装置，包括安装壳体(1)和安装在隧道中的轨道，其特征在于：所述安装壳体(1)的底部转动连接双目云台(2)，所述安装壳体(1)的顶部固定安装有警示爆闪灯(3)，所述安装壳体(1)远离轨道的侧面固定安装有气体传感器(4)，所述安装壳体(1)上方内部固定安装有驱动安装架(7)，所述安装壳体(1)的一侧面分别固定安装有鱼眼全景摄像头(5)和紧急关停开关(6)，所述安装壳体(1)的另一侧面分别固定安装有对讲喇叭(8)和3D激光雷达(9)，所述安装壳体(1)靠近轨道的一侧分别设有充电刷块(13)和RFID模块(14)，所述安装壳体(1)的底部固定安装有电量显示模块(15)，所述安装壳体(1)的内部还设有库仑计。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的隧道巡检装置，其特征在于，所述驱动安装架(7)的侧面设有开口槽，所述开口槽的方向朝向轨道一侧。

3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的隧道巡检装置，其特征在于，所述驱动安装架(7)的内壁两侧均固定安装有辅助夹轮(10)，所述驱动安装架(7)的内壁分别转动连接有从动轮(11)和无刷轮毂驱动轮(12)，所述驱动安装架(7)的内部还设有刹车系统(16)。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的隧道巡检装置，其特征在于，所述刹车系统(16)包括安装座(161)，所述安装座(161)固定安装在安装壳体(1)的内壁，所述安装座(161)的侧面固定安装有电缸(162)，所述电缸(162)的输出端转动连接有摆动杆(163)，所述刹车系统(16)还包括转杆(164)，所述转杆(164)的两端分别与安装壳体(1)的两侧内壁固定连接，所述摆动杆(163)的一端转动连接在转杆(164)的表面，所述摆动杆(163)远离转杆(164)的一端底部固定安装有刹车块(165)。

5.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的隧道巡检装置，其特征在于，所述从动轮(11)、无刷轮毂驱动轮(12)的底面均与轨道的顶面相贴合，所述辅助夹轮(10)的侧面与轨道的侧面相贴合。