一种隧道多信息采集检测系统的制作方法

1.本发明属于信息采集检测系统技术领域，具体涉及一种隧道多信息采集检测系统。


背景技术：

2.现有的隧道检测技术主要可以分为人工检测和非人工检测。人工检测费时费力，检测效率底，已逐渐被淘汰。非人工检测技术往往系统检测功能单一，无法通过一次检测全面得到隧道内部环境各位置的温度，湿度，一氧化碳含量，瓦斯含量以及是否有侵限危害等信息。


技术实现要素：

3.针对上述非人工检测技术往往系统检测功能单一的技术问题，本发明提供了一种检测功能全面、检测效果好、效率高的隧道多信息采集检测系统。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种隧道多信息采集检测系统，包括激光探测感知单元、成像记录单元、温度感知单元、湿度感知单元、一氧化碳探测器单元、瓦斯探测器单元、惯导单元、完全嵌入受控器件单元和数据处理单元，所述激光探测感知单元、成像记录单元、温度感知单元、湿度感知单元、一氧化碳探测器单元、瓦斯探测器单元、惯导单元均连接在完全嵌入受控器件单元上，所述完全嵌入受控器件单元连接在数据处理单元上。
6.所述成像记录单元、温度感知单元和湿度感知单元均设置有三个，所述成像记录单元、温度感知单元和湿度感知单元均设置在升降装置上。
7.所述激光探测感知单元、一氧化碳探测器单元和瓦斯探测器单元均设置有一个，所述激光探测感知单元、一氧化碳探测器单元和瓦斯探测器单元均设置在升降装置上。
8.所述激光探测感知单元采用二维激光雷达，所述成像记录单元采用高分线阵相机，所述温度感知单元采用红外温度传感器，所述湿度感知单元采用湿度传感器，所述一氧化碳探测器单元采用一氧化碳传感器，所述瓦斯探测器单元采用瓦斯传感器，所述完全嵌入受控器件单元采用树莓派，所述数据处理单元采用计算机。
9.一种隧道多信息采集检测系统的控制方法，包括下列步骤：
10.s1、激光探测感知单元发射激光对隧道当前位置待检测区域进行感知，并采集待检测区域反射的激光生成第一点云数据发送到完全嵌入受控器件单元；同时，温度感知单元、湿度感知单元、一氧化碳探测器单元、瓦斯探测器单元及惯导单元对隧道相应环境信息进行实时采集，并将采集的数据发送到完全嵌入受控器件单元；
11.s2、完全嵌入受控器件单元将激光生成的第一点云数据传输给数据处理单元，数据处理单元根据标准的侵限区域模板判断隧道待检测区域是否存在侵限现象；同时完全嵌入受控器件单元还会将温度感知单元、湿度感知单元、一氧化碳探测器单元、瓦斯探测器单元、惯导单元生成的数据传输给数据处理单元；
12.s3、若s2存在侵限现象，完全嵌入受控器件单元开启成像记录单元，成像记录单元采集侵限图像通过完全嵌入受控器件单元传输到数据处理单元；
13.s4、数据处理单元根据成像记录单元采集的图像通过深度学习算法进行分析，判断侵限物类别以及危害等级，同时，数据处理单元根据完全嵌入受控器件单元提供隧道全程各位置的温度信息、湿度信息、一氧化碳含量信息、瓦斯含量信息，便于隧道检测的全面分析。
14.所述深度学习算法采用yolov3算法。
15.本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：
16.本发明的数据处理单元用于根据完全嵌入受控器件单元传输的第一点云数据判断待检测区域是否存在侵限现象，当有侵限现象时，数据处理单元还会接收完全嵌入受控器件单元传输成像记录单元采集的侵限现象图片数据，通过深度学习算法分类侵限物类别，并通过类别判断侵限的危害等级。同时，数据处理单元还能根据完全嵌入受控器件单元提供隧道全程各位置的温度信息、湿度信息、一氧化碳含量信息、瓦斯含量信息便于隧道检测的全面分析。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为本发明的步骤流程图。
19.其中：10为激光探测感知单元，20为成像记录单元，30为温度感知单元，40为湿度感知单元，50为一氧化碳探测器单元，60为瓦斯探测器单元，70为惯导单元，80为完全嵌入受控器件单元，90为数据处理单元。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对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。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.一种隧道多信息采集检测系统，包括激光探测感知单元10、成像记录单元20、温度感知单元30、湿度感知单元40、一氧化碳探测器单元50、瓦斯探测器单元60、惯导单元70、完全嵌入受控器件单元80和数据处理单元90，激光探测感知单元10、成像记录单元20、温度感知单元30、湿度感知单元40、一氧化碳探测器单元50、瓦斯探测器单元60、惯导单元70均连接在完全嵌入受控器件单元80上，完全嵌入受控器件单元80连接在数据处理单元90上。激光探测感知单元10用于发射激光对隧道当前位置侵限待检测区域进行感知，并采集待检测侵限区域反射的激光生成第一点云数据发送到完全嵌入受控器件单元30。成像记录单元20
用于根据第一点云数据分析出有侵限现象时，通过完全嵌入受控器件单元30调用成像记录单元20拍摄采集侵限现象并将采集的侵限图像数据发送到完全嵌入受控器件单元30。温度感知单元30用于实时采集隧道当前位置的温度信息，并将采集的温度信息发送到完全嵌入受控器件单元80。湿度感知单元40用于实时采集隧道当前位置的湿度信息，并将采集的湿度信息发送到完全嵌入受控器件单元80。一氧化碳探测器单元50用于实时探测采集隧道当前位置的一氧化碳含量，并将探测采集的一氧化碳含量信息发送到完全嵌入受控器件单元80。瓦斯探测器单元60用于实时探测采集隧道当前位置瓦斯含量，并将探测采集的瓦斯含量信息发送到完全嵌入受控器件单元80。惯导单元70用于提供隧道当前位置信息，并将位置信息发送到完全嵌入受控器件单元80。完全嵌入受控器件单元80用于控制激光探测感知单元10、成像记录单元20、温度感知单元30、湿度感知单元40、一氧化碳探测器单元50、瓦斯探测器单元60、惯导单元70的开启、关闭以及信号的接收与传输。数据处理单元90用于根据完全嵌入受控器件单元80传输的第一点云数据判断待检测区域是否存在侵限现象。
23.进一步，成像记录单元20、温度感知单元30和湿度感知单元40均设置有三个，成像记录单元20、温度感知单元30和湿度感知单元40均设置在升降装置上。
24.进一步，激光探测感知单元10、一氧化碳探测器单元50和瓦斯探测器单元60均设置有一个，激光探测感知单元10、一氧化碳探测器单元50和瓦斯探测器单元60均设置在升降装置上。
25.进一步，优选的，激光探测感知单元10采用二维激光雷达，成像记录单元20采用高分线阵相机，温度感知单元30采用红外温度传感器，湿度感知单元40采用湿度传感器，一氧化碳探测器单元50采用一氧化碳传感器，瓦斯探测器单元60采用瓦斯传感器，完全嵌入受控器件单元80采用树莓派，数据处理单元90采用计算机。
26.一种隧道多信息采集检测系统的控制方法，包括下列步骤：
27.s1、激光探测感知单元发射激光对隧道当前位置待检测区域进行感知，并采集待检测区域反射的激光生成第一点云数据发送到完全嵌入受控器件单元；同时，温度感知单元、湿度感知单元、一氧化碳探测器单元、瓦斯探测器单元及惯导单元对隧道相应环境信息进行实时采集，并将采集的数据发送到完全嵌入受控器件单元；
28.s2、完全嵌入受控器件单元将激光生成的第一点云数据传输给数据处理单元，数据处理单元根据标准的侵限区域模板判断隧道待检测区域是否存在侵限现象；同时完全嵌入受控器件单元还会将温度感知单元、湿度感知单元、一氧化碳探测器单元、瓦斯探测器单元、惯导单元生成的数据传输给数据处理单元；
29.s3、若s2存在侵限现象，完全嵌入受控器件单元开启成像记录单元，成像记录单元采集侵限图像通过完全嵌入受控器件单元传输到数据处理单元；
30.s4、数据处理单元根据成像记录单元采集的图像通过深度学习算法进行分析，判断侵限物类别以及危害等级，同时，数据处理单元根据完全嵌入受控器件单元提供隧道全程各位置的温度信息、湿度信息、一氧化碳含量信息、瓦斯含量信息，便于隧道检测的全面分析。
31.进一步，优选的，深度学习算法采用yolov3算法。
32.上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各
种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。