地铁隧道表面病害检测系统-简介

1、地铁隧道表面病害检测系统系统概述地铁隧道表面病害检测系统现状解决方案目前，投入运营中的地铁隧道病害可分为表面病害与内部病害。隧道表面病害主要包括渗漏水、管片损伤、管片错台、管片接缝张开以及道床与管片脱开等。针对地铁隧道表面病害问题，现阶段的主要监测手段是依靠人工检测。人工检测效果依赖维护检测人员的专业技术水平，安全防护意识，个人情绪等因素。并且人工检测效率很低，维护检测人员工作强度大，容易造成个人心理问题。现在，我们提出了一种自动化隧道表面病害信息采集系统，该系统主要是利用高速光学成像技术，在移动车载平台上安装相机设备，对地铁隧道拍摄高清图像并记录图像拍摄位置。获取地铁隧道高清图像后，再对海量

2、图像数据进行隧道病害分析。该系统主要解决了隧道内部信息获取问题，维护人员不再需要进入狭窄的隧道仔细排查。移动车载平台以时速15KM对隧道的表面特征进行全面采集，再由分析系统对表面病害及形变进行分析并形成报表。系统组成隧道表面特征检测系统检测范围：裂纹，渗漏水痕，表皮脱落隧道形体检测系统检测范围：隧道三维空间形变铁轨轨基检测系统检测范围：轨基沉降，排水沟积水传感补偿系统补偿参数：位移、振动方向、振动范围数据分析系统分析内容：各项数据解析，历史参数比对，报表生成，数据分发、远程管理等系统结构 隧道表面特征检测系统隧道表面特征检测系统主要检测：裂纹，渗漏水痕，表皮脱落。由5个环形分布的高速面阵CCD

3、摄像机和一组Led可见光源组成。通过使用传感器进行补偿，结合摄像机在行驶过程中对隧道进行拍摄，并将所拍摄的图像进行融合，再分段对融合后的图像进行裂缝、水痕、剥落等特征检测。隧道形体检测系统 地铁隧道的形变包括隧道纵轴线沿横断面的位移及隧道横断面形状的变化，如果不能及时检修，当隧道形变过大时将影响地铁安全运营。隧道形体检测系统系统由五个一字线型激光器和五个高速面阵红外CCD摄像机组成。通过激光器和摄像机在行驶过程中对隧道进行三维数据测量，再通过使用传感器对三维数据进行补偿，得出隧道的三维点云数据。铁轨轨基检测系统铁轨轨基检测系统主要检测：轨基沉降，排水沟积水。轨基沉降检测由多个定点一字线型激光器

4、和一个百级激光接收装置组成，通过使用传感器进行补偿，结合激光接收装置所得到的数据，进行运算，计算出毫米级精确度的轨基沉降值。排水沟积水检测由两个高速面阵CCD摄像机、两个Led光源组成。通过使用传感器进行补偿，结合摄像机在行驶过程中对隧道进行拍摄，并将所拍摄的图像进行融合，再分段对融合后的图像进行积水特征检测。传感补偿系统由位移传感器、陀螺仪和加速度传感器组成，实时测量仪器的位移值、振动方向和振动范围，用于补偿隧道三维点云、摄像机稳像、图像融合补偿。在本系统中存在的关键技术点为车载平台定位问题，在上图所示位移传感器位置采用了测距轮，紧贴铁轨表面，以转动圈数计量位移量，由于车载平台在运行中会遇到

5、弯道、刹车等特殊状况，因此车载平台的位移加入了分段校准的方法，减小位移的误差。在获得了隧道表面图像之后，我方还采用图像特征匹配的方式，对图像进行校准，使多次采集的图像进行完全融合，从而准确得出每次裂纹增量的分析。我方在车载平台中加入的轨基沉降系统所采用激光接收器可用于分段位移校准；排水沟积水检测所用的摄像机可在设置同一起始点的前提下，以轨基下的枕木作为参照物进行位移校准。数据分析系统在完成检测后，数据分析系统自动解析，并将解析数据保存到远程或本地数据库，然后按照用户的需求生成报表发送到客户端。数据分析系统-数据解析系统将采集的图像进行融合，一方面为用户提供隧道的展开图，供用户参考；另一方面，分段对图像进行特征分析。数据分析系统-数据对比系统对每次检测的