CN104947586A - 桥梁检测作业车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桥梁检测作业车。所述桥梁检测作业车包括机械搭载平台、检测系统和总控系统，所述检测系统与所述机械搭载平台连接，所述总控系统与所述机械搭载平台及检测系统连接，所述机械搭载平台包括汽车行驶系统、臂架系统和液压展开系统，所述臂架系统与所述汽车行驶系统连接，所述液压展开系统布设于所述臂架系统，所述汽车行驶系统包括底盘和多个静液压驱动行走系统，多个所述静液压驱动行走系统均布设于所述底盘。本发明提供的桥梁检测作业车具有智能化程度高、检测效率高和检测位置全面的优点。

Description

桥梁检测作业车

技术领域

本发明涉及桥梁检测技术领域，尤其涉及一种桥梁检测作业车。

背景技术

随着道路交通量的急剧增长，车辆超限和超载屡禁不止，以及不可逆转的车辆大型化发展趋势，我国的危桥问题愈演愈烈，桥梁检测变得越来越重要。在桥梁检测的过程中，需采集桥梁的信息，找出桥梁病因，并根据其损坏程度进行评估。桥梁检测作业车在此起着非常重要的作用。

现有技术的桥梁检测作业车检测流程一般为：将车停在某点，通过伸缩臂的伸缩来实现沿桥宽方向单位宽度的检测，再将伸缩臂回收，发动车子沿桥长方向行驶单位距离，再停车，再通过伸缩臂的伸缩来实现沿桥宽方向单位宽度的检测，如此循环。因伸缩臂的伸缩冲击较大，易造成检测效率低且检测环境不理想；桥梁检测过程中机械臂不能提供与检测设备配套的移动频率与精度，检测位置不全面。

发明内容

为了解决上述桥梁检测作业车存在检测效率低和检测位置不全面的技术问题，本发明提供一种智能化程度高、检测效率高和检测位置全面的桥梁检测作业车。

本发明提供的桥梁检测作业车，包括机械搭载平台、检测系统和总控系统，所述检测系统与所述机械搭载平台连接，所述总控系统与所述机械搭载平台及检测系统连接，所述机械搭载平台包括汽车行驶系统、臂架系统和液压展开系统，所述臂架系统与所述汽车行驶系统连接，所述液压展开系统布设于所述臂架系统，所述汽车行驶系统包括底盘和多个静液压驱动行走系统，多个所述静液压驱动行走系统均布设于所述底盘。

在本发明提供的桥梁检测作业车的一种较佳实施例中，所述检测系统包括万向接头和智能病害检测设备，所述智能病害检测设备与所述万向接头连接，所述智能病害检测设备包括视觉智能采集系统，所述视觉智能采集系统与所述总控系统连接。

在本发明提供的桥梁检测作业车的一种较佳实施例中，所述臂架系统包括第一回转支撑座、第一臂架、第二回转支撑座、第二臂架和第三臂架，所述第一回转支撑座可旋转设于所述底盘，并与所述第一臂架铰接，所述第二回转支撑座的一端与所述第一臂架铰接，另一端与所述第二臂架铰接，所述第二臂架与所述第三臂架铰接。

在本发明提供的桥梁检测作业车的一种较佳实施例中，所述第一臂架、第二臂架和第三臂架为铝合金臂架，且为多节伸缩臂。

在本发明提供的桥梁检测作业车的一种较佳实施例中，所述液压展开系统包括第一变幅油缸、调平油缸、第二变幅油缸和第三变幅油缸，所述第一变幅油缸一端与所述第一回转支撑座铰接，另一端与所述第一臂架铰接；

所述调平油缸一端与所述第一臂架铰接，另一端与所述第二回转支撑座一端铰接；

所述第二变幅油缸一端与所述第二臂架铰接，另一端与所述第二回转支撑座另一端铰接；

所述第三变幅油缸一端与所述第二臂架铰接，另一端与所述第二臂架及第三臂架的连接部连接并形成铰链四杆机构。

在本发明提供的桥梁检测作业车的一种较佳实施例中，所述总控系统包括臂架展开控制系统，所述臂架展开控制系统与所述机械搭载平台通信连接。

在本发明提供的桥梁检测作业车的一种较佳实施例中，所述总控系统还包括智能避障控制系统，所述智能避障控制系统与所述机械搭载平台通信连接。

在本发明提供的桥梁检测作业车的一种较佳实施例中，所述桥梁检测车的使用过程如下：

步骤一、通过所述底盘驱动所述桥梁检测作业车到需要检测的桥梁处；

步骤二、关闭所述底盘的驱动模式，并将所述桥梁检测作业车切换至工作模式；

步骤三、通过所述臂架展开控制系统控制所述液压展开系统的伸缩以实现所述臂架系统的一键展开，并将所述检测系统送至桥梁底面；

步骤四、通过视觉智能采集系统对桥梁进行三维点云扫描，构建被检测桥梁的三维形貌，并根据被检测桥梁的三维形貌和实时探测数据规划最优检测路径和检测起始点，然后通过总控系统综合协调，使得所述桥梁检测作业车的动作组合最优，并将所述智能病害检测设备送至检测起始点；

步骤五、打开静液压驱动行走系统对所述桥梁检测作业车进行驱动，并通过所述智能病害检测设备对桥梁进行病害检测；

步骤六、在检测过程中，按规划好的检测路径对所述臂架系统及所述万向接头进行调节，使得所述智能病害检测设备按规划好的路径移动，并对沿桥长方向上的单位宽度进行检测；

步骤七、检测到桥墩处时，将所述静液压驱动行走系统置于制动状态，根据桥梁三维形貌结果计算合理的单位步长，并发出指令使得所述第三臂架伸长单位步长，开启所述静液压驱动行走系统，并对沿桥长方向上的单位宽度进行检测；

步骤八、重复步骤六和步骤七，并按此循环对桥梁进行检测；

步骤九、检测完毕后，通过所述臂架展开控制系统控制所述液压展开系统的伸缩以实现所述臂架系统的一键折叠。

相较于现有技术，本发明提供的桥梁检测作业车具有以下有益效果：

一、通过采用所述静液压驱动行走系统，使得所述桥梁检测作业车匀速低速行驶，并对沿桥长方向的单位宽度进行检测，等到桥墩处时，再将所述第一臂架伸缩单位长度，然后通过所述静液压驱动行走系统的匀速低速行驶，对沿桥长方向的单位宽度进行检测，如此循环，该规划尽可能的减少了所述臂架系统伸缩次数和所述底盘起步停止的次数，提高了所述桥梁检测作业车的智能化程度及检测效率并优化了检测环境；

二、通过采用铝合金型材制造所述第一臂架、第二臂架和第三臂架，使得所述臂架系统轻量化，提升了所述臂架系统的灵活性和可靠性，具有质量小检测幅度大的优点；

三、通过采用所述智能病害检测设备对桥梁进行病害检测，通过固定算法处理提取病害，降低了传统由人工肉眼观测而致疲劳和专业素养等因素导致的不客观性；

四、不需检测人员亲临环境恶劣的桥底等现场，从人身安全角度提高了检测工程的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的桥梁检测作业车一种较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，是本发明提供的桥梁检测作业车一种较佳实施例的结构示意图。所述桥梁检测作业车1包括机械搭载平台11、检测系统13和总控系统15。所述检测系统13与所述机械搭载平台11连接，所述总控系统15与所述机械搭载平台11及检测系统13连接。

所述机械搭载平台11包括汽车行驶系统111、臂架系统113和液压展开系统115。所述机械搭载平台11可将所述检测系统13送至需要进行桥梁检测的定点，所述臂架系统113与所述汽车行驶系统111连接，所述液压展开系统115布设于所述臂架系统113。

所述汽车行驶系统111包括底盘1111和多个静液压驱动行走系统1113。多个所述静液压驱动行走系统1113均布设于所述底盘1111。在本实施例中，所述静液压行走驱动系统113的数量为四个。

所述底盘1111为所述汽车行驶系统111的主要行走驱动系统，可驱动所述桥梁检测作业车1行驶至需要进行病害检测的桥梁处。

所述静液压驱动行走系统1113为附加行走驱动系统，可为所述桥梁检测作业车1提供动力，使得所述桥梁检测作业车1匀速低速行驶。

所述臂架系统113包括依次连接的第一回转支撑座1131、第一臂架1133、第二回转支撑座1135、第二臂架1137和第三臂架1139。在本实施例中所述第一臂架1133、第二臂架1137和第三臂架1139均采用铝合金型材制造。

所述第一回转支撑座1131可旋转设于所述底盘1111，并控制所述臂架系统113整体的回转运动。

所述第一臂架1133与所述第一回转支撑座1131铰接，其为多节伸缩臂，且工作时呈水平状态放置，并通过其伸缩调整所述检测系统13在桥宽方向上的单位长度。在本实施例中，所述第一臂架1133为两节伸缩臂。

所述第二回转支撑座1135一端与所述第一臂架1133铰接，另一端与所述第二臂架1137铰接，通过第二回转支撑座1135使所述第二臂架1137转动，并调节所述第三臂架1139在桥下工作时的角度。

所述第二臂架1137为多节伸缩臂，其工作时垂直于水平面放置，通过其伸缩使得所述检测系统13能低于桥面，并对桥梁进行检测和维护。在本实施例中，所述第三臂架1139为二节伸缩臂。

所述第三臂架1139为多节伸缩臂，其工作时与水平面呈一定夹角或水平放置，通过调整其与水平面的夹角，可使所述检测系统13与桥底面保持适当的检测距离，并通过其伸缩调整所述检测系统13在桥宽方向上的单位长度。在本实施例中，所述第三臂架1139为三节伸缩臂。

所述液压展开系统115包括设于所述臂架系统113的第一变幅油缸1151、调平1153、第二变幅油缸1155和第三变幅油缸1157。

所述第一变幅油缸1151一端与所述第一回转支撑座1131铰接，另一端与所述第一臂架1133铰接，通过其伸缩调整所述第一臂架1133相对于水平面的夹角，从而调整所述臂架系统113的重心，使得所述桥梁检测作业车1不出现侧翻现象。

所述调平油缸1153一端与所述第一臂架1133铰接，另一端与所述第二回转支撑座1135一端铰接，通过其伸缩对所述第二回转支撑座1135进行调平。

所述第二变幅油缸1155一端与所述第二臂架1137铰接，另一端与所述第二回转支撑座1135的另一端铰接，通过其伸缩调整所述第二臂架1137与水平面的夹角，将所述第三臂架1139深入到桥墩底面。

所述第三变幅油缸1157一端与所述第二臂架1137铰接，另一端与所述第二臂架1137及第三臂架1139的连接部连接并形成铰链四杆机构，通过其伸缩调整所述第三臂架1139与水平面的夹角。

所述检测系统13包括万向接头131和智能病害检测设备133。所述智能病害检测设备133与所述万向接头131连接。

所述万向接头131为多关节多自由度的活动接头，其能以自身与所述第三臂架1139的连接处为定点进行各个方向上的高频高精度转动，可将所述智能病害检测设备133送至障碍更多和更难到达的的位置进行检测。

所述智能病害检测设备133包括视觉智能采集系统(图未示)。所述视觉智能采集系统与所述总控系统连接，可对被检测的桥梁进行高频高精度的信号采集。

所述总控系统15包括臂架展开控制系统(图未示)和智能避障控制系统(图未示)。所述臂架展开控制系统和所述智能避障控制系统均与所述机械搭载平台11通信连接。

所述臂架展开控制系统可控制所述液压展开系统115的伸缩以实现所述臂架系统113的一键展开与折叠。

所述智能避障控制系统可在所述臂架系统113的展开与折叠的过程中自动识别路线，从而对所述智能病害检测设备133的位姿及距被检测桥梁的距离进行调整。

本发明提供的所述桥梁检测作业车1的使用过程如下：

①通过所述底盘1111驱动所述桥梁检测作业车1到需要检测的桥梁处；

②关闭所述底盘1111的驱动模式，并将所述桥梁检测作业车1切换至工作模式；

③通过所述臂架展开控制系统控制所述液压展开系统115的伸缩以实现所述臂架系统113的一键展开，并将所述检测系统13送至桥梁底面；

④通过所述视觉智能采集系统对桥梁进行三维点云扫描，构建被检测桥梁的三维形貌，并根据被检测桥梁的三维形貌和实时探测数据规划最优检测路径和检测起始点，然后通过总控系统综合协调，使得所述桥梁检测作业车1的动作组合最优，并将所述智能病害检测设备133送至检测起始点；

⑤打开静液压驱动行走系统1113对所述桥梁检测作业车1进行驱动，并通过所述智能病害检测设备133对桥梁进行病害检测；

⑥在检测过程中，按规划好的检测路径对所述臂架系统113及所述万向接头131进行调节，使得所述智能病害检测设备133按规划好的路径移动，并对沿桥长方向上的单位宽度进行检测；

⑦检测到桥墩处时，将所述静液压驱动行走系统1113置于制动状态，根据桥梁三维形貌结果计算合理的单位步长，并发出指令使得所述第三臂架1139伸长单位步长，开启所述静液压驱动行走系统1113，并对沿桥长方向上的单位宽度进行检测；

⑧重复步骤⑥和步骤⑦，并按此循环对桥梁进行检测；

⑨检测完毕后，通过所述臂架展开控制系统控制所述液压展开系统115的伸缩以实现所述臂架系统113的一键折叠。

本发明提供的所述桥梁检测作业车1具有以下有益效果：

一、通过采用所述静液压驱动行走系统1113，使得所述桥梁检测作业车1匀速低速行驶，并对沿桥长方向的单位宽度进行检测，等到桥墩处时，再将所述第一臂架1133伸缩单位长度，然后通过所述静液压驱动行走系统1113的匀速低速行驶，对沿桥长方向的单位宽度进行检测，如此循环，该规划尽可能的减少了所述臂架系统113伸缩次数和所述底盘1111起步停止的次数，提高了所述桥梁检测作业车1的智能化程度及检测效率并优化了检测环境；

二、通过采用铝合金型材制造所述第一臂架1133、第二臂架1137和第三臂架1139，使得所述臂架系统113轻量化，提升了所述臂架系统113的灵活性和可靠性，具有质量小检测幅度大的优点；

三、通过采用所述智能病害检测设备133对桥梁进行病害检测，通过固定算法处理提取病害，降低了传统由人工肉眼观测而致疲劳和专业素养等因素导致的不客观性；

四、不需检测人员亲临环境恶劣的桥底等现场，从人身安全角度提高了检测工程的安全性。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种桥梁检测作业车，其特征在于：包括机械搭载平台、检测系统和总控系统，所述检测系统与所述机械搭载平台连接，所述总控系统与所述机械搭载平台及检测系统连接，所述机械搭载平台包括汽车行驶系统、臂架系统和液压展开系统，所述臂架系统与所述汽车行驶系统连接，所述液压展开系统布设于所述臂架系统，所述汽车行驶系统包括底盘和多个静液压驱动行走系统，多个所述静液压驱动行走系统均布设于所述底盘。

2.根据权利要求1所述的桥梁检测作业车，其特征在于：所述检测系统包括万向接头和智能病害检测设备，所述智能病害检测设备与所述万向接头连接，所述智能病害检测设备包括视觉智能采集系统，所述视觉智能采集系统与所述总控系统连接。

3.根据权利要求1所述的桥梁检测作业车，其特征在于：所述臂架系统包括第一回转支撑座、第一臂架、第二回转支撑座、第二臂架和第三臂架，所述第一回转支撑座可旋转设于所述底盘，并与所述第一臂架铰接，所述第二回转支撑座的一端与所述第一臂架铰接，另一端与所述第二臂架铰接，所述第二臂架与所述第三臂架铰接。

4.根据权利要求3所述的桥梁检测作业车，其特征在于：所述第一臂架、第二臂架和第三臂架为铝合金臂架，且为多节伸缩臂。

5.根据权利要求1所述的桥梁检测作业车，其特征在于：所述液压展开系统包括第一变幅油缸、调平油缸、第二变幅油缸和第三变幅油缸，所述第一变幅油缸一端与所述第一回转支撑座铰接，另一端与所述第一臂架铰接；

所述调平油缸一端与所述第一臂架铰接，另一端与所述第二回转支撑座一端铰接；

所述第二变幅油缸一端与所述第二臂架铰接，另一端与所述第二回转支撑座另一端铰接；

所述第三变幅油缸一端与所述第二臂架铰接，另一端与所述第二臂架及第三臂架的连接部连接并形成铰链四杆机构。

6.根据权利要求1所述的桥梁检测作业车，其特征在于：所述总控系统包括臂架展开控制系统，所述臂架展开控制系统与所述机械搭载平台通信连接。

7.根据权利要求6所述的桥梁检测作业车，其特征在于：所述总控系统还包括智能避障控制系统，所述智能避障控制系统与所述机械搭载平台通信连接。

8.根据权利要求7所述的桥梁检测作业车，其特征在于，所述桥梁检测车的使用过程如下：

步骤一、通过所述底盘驱动所述桥梁检测作业车到需要检测的桥梁处；

步骤二、关闭所述底盘的驱动模式，并将所述桥梁检测作业车切换至工作模式；

步骤三、通过所述臂架展开控制系统控制所述液压展开系统的伸缩以实现所述臂架系统的一键展开，并将所述检测系统送至桥梁底面；

步骤四、通过视觉智能采集系统对桥梁进行三维点云扫描，构建被检测桥梁的三维形貌，并根据被检测桥梁的三维形貌和实时探测数据规划最优检测路径和检测起始点，然后通过总控系统综合协调，使得所述桥梁检测作业车的动作组合最优，并将所述智能病害检测设备送至检测起始点；

步骤五、打开静液压驱动行走系统对所述桥梁检测作业车进行驱动，并通过所述智能病害检测设备对桥梁进行病害检测；

步骤六、在检测过程中，按规划好的检测路径对所述臂架系统及所述万向接头进行调节，使得所述智能病害检测设备按规划好的路径移动，并对沿桥长方向上的单位宽度进行检测；

步骤七、检测到桥墩处时，将所述静液压驱动行走系统置于制动状态，根据桥梁三维形貌结果计算合理的单位步长，并发出指令使得所述第三臂架伸长单位步长，开启所述静液压驱动行走系统，并对沿桥长方向上的单位宽度进行检测；

步骤八、重复步骤六和步骤七，并按此循环对桥梁进行检测；

步骤九、检测完毕后，通过所述臂架展开控制系统控制所述液压展开系统的伸缩以实现所述臂架系统的一键折叠。