(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211373298.1 (22)申请日 2022.11.04 (71)申请人 衡水奇佳工程材 料有限公司 地址 053000 河北省衡水市高新区橡塑路 18号 申请人 中铁十七局集团第一工程有限公司 (72)发明人 李东江　陈学龙　魏晓辉　程栓龙　 侯鹏　 (74)专利代理 机构 石家庄开言知识产权代理事 务所(普通 合伙) 13127 专利代理师 赵俊娇 (51)Int.Cl. E21F 17/18(2006.01) E21F 11/00(2006.01) B25J 19/00(2006.01)B25J 11/00(2006.01) H01R 25/14(2006.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 10/764(2022.01) (54)发明名称 隧道用全自动防护设备及防护方法 (57)摘要 本发明涉及 隧道安全的报警装置与智能机 器人技术领域， 特别涉及一种隧道用全自动防护 设备及防护方法， 防护设备包括滑轨和 智能机器 人； 滑轨架设在隧道内的侧壁或者顶部； 智 能机 器人安装在 滑轨上且能够沿滑轨移动， 智能机器 人包括摄像头、 图像处理模块、 判断模块和通信 模块。 防护方法包括： 在隧道内的侧壁或者顶部 架设滑轨， 在滑轨上安装能够沿滑轨移动智能机 器人； 采用智能机器人实时采集隧道内部的实况 图像； 对实况图像进行处理和识别； 根据处理识 别结果判断是否存在安全问题； 将警示信息发送 至预先绑定的管理终端。 采用本发 明可以在无人 值守的情况下， 做到对隧道进行全天候监测， 避 免突发性 安全问题， 降低行 车风险， 减少 损失。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115506852 A 2022.12.23 CN 115506852 A 1.一种隧道用全自动防护设备， 其特 征在于， 包括滑轨和智能机器人； 滑轨架设在隧道内的侧壁或者顶部； 智能机器人安装在滑轨上且能够沿滑轨移动， 智能机器人包括摄像头、 图像处理模块、 判断模块和通信模块， 摄像头用于实时采集隧道内部的实况图像； 图像处理模块用于对实 况图像进行处理和识别； 判断模块用于根据 处理识别结果判断是否存在安全问题； 通信模 块用于将警示信息发送至预 先绑定的管理终端。 2.根据权利要求1所述的隧道用全自动防护设备， 其特征在于， 还包括显示屏， 显示屏 与智能机器人通信连接， 显示屏安装在隧道的两端入口外侧， 显示屏用于接 收并显示智能 机器人发送的警示信息 。 3.根据权利要求1所述的隧道用全自动防护设备， 其特征在于， 还包括光伏电板和蓄电 池， 光伏电板安装在隧道外部用于利用太阳能发电， 蓄电池分别与光伏电板和智能机器人 电连接， 蓄电池用于储 存光伏电板发出的电能以及给智能机器人 供应电能。 4.根据权利要求1所述的隧道用全自动防护设备， 其特征在于， 滑轨包括两个开口向下 的电力槽， 电力槽的内顶面 通过绝缘支架卡接有铜排， 铜排的下端面外露； 两个电力槽之间设有开口向上的移动导槽， 移动导槽中间设有导轨； 智能机器人底部设有与移动导槽配合且对导轨形成夹持的夹持板， 夹持板之间安装有 滚动轮， 滚动轮 配置有驱动机构； 智能机器人的下端两侧设置有L型线缆管， 线缆管内敷设有电源线， L型线缆管的下端 头设有向上的凸台， 凸台上固定有取电机构， 取电机构上端与铜排的下端面接触取电， 取电 机构底部与电源线电连接 。 5.根据权利要求4所述的隧道用全自动防护设备， 其特征在于， 取电机构包括绝缘套 筒、 内孔板、 弹簧、 接线柱和触头， 内孔板固定在绝缘套筒内， 接线柱位于绝缘套筒内且穿过 内孔板， 接线柱的顶部与触头固定连接， 弹簧位于绝缘套筒内的内孔板和触头之间且套设 在接线柱上； 触头远离接线柱侧用于和铜排的下端面接触取电， 接线柱的远离触头端用于与电源线 电连接。 6.一种隧道用全自动防护方法， 其特 征在于， 包括： 在隧道内的侧壁或者顶部架设滑轨， 在滑轨上安装能够沿滑轨移动智能机器人； 采用智能机器人实时采集隧道内部的实况图像； 对实况图像进行处 理和识别； 根据处理识别结果判断是否存在安全问题； 将警示信息发送至预 先绑定的管理终端。 7.根据权利要求6所述的隧道用全自动防护方法， 其特征在于， 在同一隧道内设置多个 组网通信连接的智能机器人， 且选择其中一个智能机器人为主控智能机器人， 主控智能机 器人用于将警示信息发送至预 先绑定的管理终端； 在同一隧道内设置多条滑轨， 每条滑轨上至少安装有一个智能机器人； 滑轨沿隧道分 段设置。 8.根据权利要求6所述的隧道用全自动防护方法， 其特征在于， 对实况图像进行处理和 识别的方法如下： 对实况图像进行 预处理， 包括过 滤处理和增强处理；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115506852 A 2从预处理后的实况图像中提取特征数据， 通过特征数据分析识别车辆信息、 隧道地面 信息与裂缝信息； 根据裂缝信息与存 储的历史裂缝信息比对， 识别裂缝变化情况或者塌陷情况； 根据识别出的车辆信 息和隧道地面信 息， 进行图像切割得到排除车辆图像的隧道地面 图像； 对隧道地 面图像进行光谱分析， 确定隧道地 面是否存在积水、 火情或者泥浆。 9.根据权利要求8所述的隧道用全自动防护方法， 其特征在于， 若处理识别结果发现隧 道存在裂缝变化或者塌陷异常， 或者存在积水、 火情或者泥浆， 则判断隧道存在安全问题。 10.根据权利要求8所述的隧道用全自动防护方法， 其特征在于， 对 隧道地面图像进行 光谱分析时， 针对不同安全问题进行分类识别， 具体为： 若分析结果属于第一种情况， 表示隧道存在积水安全问题； 若分析结果属于第二种情 况， 表示隧道存在火情安全问题； 若分析结果属于第三种情况， 表示隧道存在泥石流安全问 题。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115506852 A 3