CN106091932A - 水下结构全方位自动检测系统及方法 - Google Patents

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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Abstract

本发明公开了一种水下结构全方位自动检测系统，包括用于围在待检测水下结构外侧并能够转动的一组环链结构，该组环链结构连接一竖向伸臂螺杆，伸臂螺杆下端设有防水相机；各个环链结构由多组成对设置的钢板首尾相接组成，在各组钢板之间的连接部设有轴承，轴承通过穿过连接部的螺纹杆固定在连接部，螺纹杆两端设有螺母；还包括驱动机构，驱动机构驱动环链结构与伸臂螺杆绕待检测水下结构转动。该检测系统仅需少量的人工控制即可完成水下检测工作，可以实现远距离遥控测量；安装和作业过程全部在水上即可完成，无需水下作业，避免了人员水下作业的风险；对水下结构的全长和360度进行全方位自动检测。

Description

水下结构全方位自动检测系统及方法
技术领域
本发明涉及土建检测技术领域，具体是一种水下结构全方位自动检测系统及方法。
背景技术
由于材料老化、施工质量、自然或人为等因素的影响,现有的很多桥梁等结构存在水下墩柱混凝土开裂、脱落、钢筋锈蚀等严重的问题，存在很大的安全隐患。现阶段对桥梁的水下部分的检测主要是派遣潜水人员下潜到水下进行拍照检测工作，该方法不仅人工成本高、风险大，且检测质量难以保证，对水下墩柱的损伤检测不够全面彻底。因此，急需一种新的水下结构全方位自动检测的系统及方法以解决上述问题。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种水下结构全方位自动检测系统及方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种水下结构全方位自动检测系统，包括用于围在待检测水下结构外侧并能够转动的一组环链结构，该组环链结构连接一竖向伸臂螺杆，伸臂螺杆下端设有防水相机；各个环链结构由多组成对设置的钢板首尾相接组成，在各组钢板之间的连接部设有轴承，轴承通过穿过连接部的螺纹杆固定在连接部，螺纹杆两端设有螺母，轴承的直径不小于钢板的宽度；还包括驱动机构，驱动机构驱动环链结构与伸臂螺杆绕待检测水下结构转动。
其中，伸臂螺杆包括穿过位于上方环链结构的上螺杆，上螺杆下端连接传动杆，传动杆上设有伸缩电机，伸缩电机连接穿过位于下方环链结构的下螺杆，防水相机设于下螺杆下端；传动杆上装有齿轮，齿轮通过旋转电机驱动，旋转电机和伸缩电机都安装在传动杆上。
其中，待检测水下结构上还固定设置有链条，在传动杆上设有齿轮及驱动齿轮转动的旋转电机，齿轮与链条配合。
其中，环链结构在其中一个连接部通过锁紧螺杆连接，锁紧螺杆两端分别与钢板通过锁紧螺母连接。
其中，环链结构之间通过定位螺杆连接。
其中，伸臂螺杆穿过各个环链结构中的轴承，并通过螺母与环链结构相固定。
一种水下结构全方位自动检测方法，包括以下步骤：
(1)在上下两块钢板中间放轴承，并用螺纹杆将上下两块钢板和轴承相连，并在螺纹杆的上下端安装螺母；
(2)将步骤(1)中钢板与轴承、螺纹杆和螺母组成的结构首尾相接，并在其中两个端部用锁紧螺杆和锁紧螺母固定构成环链结构，围在待检测水下结构的上方部位；
(3)安装定位螺杆，穿过钢板和轴承，并用螺母固定；
(4)安装上螺杆，穿过钢板和轴承，并用螺母固定；
(5)将链条围绕待检测水下结构布置后，通过与链条连接的翼板用植筋固定于待检测水下结构上；
(6)在上螺杆的下端安装传动杆、齿轮、旋转电机、伸缩电机和下螺杆；
(7)将防水相机安装在下螺杆的最下端；
(8)控制伸缩电机工作，调节下螺杆伸入水下的长度，直至防水相机达到预定深度；
(9)用防水相机对待检测水下结构进行拍照检测；
(10)控制旋转电机工作，驱动齿轮在链条上滚动，使得除链条以外的整个装置围绕待检测水下结构转动，同时继续用防水相机对待检测水下结构进行拍照检测；
(11)依次重复第(8)至第(10)步，直至对待检测水下结构进行全方位自动检测目的达到；
(12)最后，回收下螺杆、防水相机，卸下整个装置。
有益效果：本发明的一种水下结构全方位自动检测系统，具有以下有益效果：
1、该检测系统仅需少量的人工控制即可完成水下检测工作，可以实现远距离遥控测量；
2、该检测系统的安装和作业过程全部在水上即可完成，无需水下作业，避免了人员水下作业的风险；
3、该检测系统可以实现相机高度和角度的自动定位，对水下结构的全长和360度进行全方位自动检测，检测无死角，检测效果高，质量有保证；
4、拆装方便，检测施工效率很高，且所有装置均可重复使用，大大节约了检测成本。
附图说明
图1为本发明水下结构全方位自动检测的系统的正视图；
图2为本发明水下结构全方位自动检测的系统的侧视图；
图3为图1的A-A剖面图；
图4为图1的B-B剖面图；
图中：1-待检测水下结构，2-钢板，3-螺纹杆，4-螺母，5-轴承，6-上螺杆，7-防水相机，8-锁紧螺杆，9-锁紧螺母，10-定位螺杆,11-链条，12-传动杆，13-齿轮，14-旋转电机，15-伸缩电机，16-下螺杆，17-翼板，18-植筋。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1至图4所示的包括用于围在待检测水下结构1外侧并能够转动的一组环链结构，该组环链结构连接一竖向伸臂螺杆，伸臂螺杆下端安装有防水相机7；各个环链结构由多组成对设置的钢板2首尾相接组成，在各组钢板2之间的连接部设置轴承5，轴承5通过穿过连接部的螺纹杆3固定在连接部中间，螺纹杆3两端通过螺母4紧固。环链结构在其中一个连接部通过锁紧螺杆8连接，锁紧螺杆8两端分别与钢板2通过锁紧螺母9连接。环链结构之间通过定位螺杆10连接，使得环链结构可同步运动。伸臂螺杆穿过各个环链结构中的轴承5，并通过螺母与环链结构相固定。轴承5的直径不小于钢板2的宽度，这样轴承即可与待检测水下结构1的外部接触，保证环链结构能够顺利绕待检测水下结构1转动；还包括驱动机构，驱动机构驱动环链结构与伸臂螺杆绕待检测水下结构1转动。伸臂螺杆可以通过螺母的调节，从而控制伸入水下的长度。还包括驱动机构，驱动机构驱动环链结构与伸臂螺杆绕待检测水下结构1转动。
如图1、图2所示，伸臂螺杆包括穿过位于上方环链结构的上螺杆6，上螺杆6下端连接传动杆12，传动杆12上设置有伸缩电机15，伸缩电机15连接穿过位于下方环链结构的下螺杆16，防水相机7设置在下螺杆16下端；传动杆12上装有齿轮13，齿轮13通过旋转电机14驱动，旋转电机14和伸缩电机15都安装在传动杆12上。
驱动机构包括设置在待检测水下结构1上的链条11，在传动杆12上安装有齿轮13及驱动齿轮13转动的旋转电机14，齿轮13与链条11配合。
本发明还提供一种水下结构全方位检测方法，包括以下步骤：
(1)在上下两块钢板2中间放轴承5，并用螺纹杆3将上下两块钢板2和轴承5相连，并在螺纹杆3的上下端安装螺母4；
(2)将步骤(1)中钢板2与轴承5、螺纹杆3和螺母4组成的结构首尾相接，并在其中两个端部用锁紧螺杆8和锁紧螺母9固定构成环链结构，围在待检测水下结构1的上方部位；
(3)安装定位螺杆10，穿过钢板2和轴承5，并用螺母固定；
(4)安装上螺杆6，穿过其中一组钢板和对应的轴承，并用螺母固定；
(5)将链条11围绕待检测水下结构1布置后，通过与链条11连接的翼板17用植筋18固定于待检测水下结构1上；
(6)在上螺杆6的下端安装传动杆12、齿轮13、旋转电机14、伸缩电机15和下螺杆16；
(7)将防水相机7安装在下螺杆16的最下端；
(8)控制伸缩电机15工作，调节下螺杆16伸入水下的长度，直至防水相机7达到预定深度；
(9)用防水相机7对待检测水下结构1进行拍照检测；
(10)控制旋转电机14工作，驱动齿轮13在链条11上滚动，使得除链条11以外的整个装置围绕待检测水下结构1转动，同时继续用防水相机7对待检测水下结构1进行拍照检测；
(11)依次重复第(8)至第(10)步，直至对待检测水下结构1进行全方位自动检测目的达到；
(12)最后，回收下螺杆16、防水相机7，卸下整个装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种水下结构全方位自动检测系统，其特征在于：包括用于围在待检测水下结构外侧并能够转动的一组环链结构，该组环链结构连接一竖向伸臂螺杆，伸臂螺杆下端设有防水相机；各个环链结构由多组成对设置的钢板首尾相接组成，在各组钢板之间的连接部设有轴承，轴承通过穿过连接部的螺纹杆固定在连接部，螺纹杆两端设有螺母，轴承的直径不小于钢板的宽度；还包括驱动机构，驱动机构驱动环链结构与伸臂螺杆绕待检测水下结构转动。
2.根据权利要求1所述的水下结构全方位自动检测系统，其特征在于：其中，伸臂螺杆包括穿过位于上方环链结构的上螺杆，上螺杆下端连接传动杆，传动杆上设有伸缩电机，伸缩电机连接穿过位于下方环链结构的下螺杆，防水相机设于下螺杆下端；传动杆上装有齿轮，齿轮通过旋转电机驱动，旋转电机和伸缩电机都安装在传动杆上。
3.根据权利要求2所述的水下结构全方位自动检测系统，其特征在于：其中，待检测水下结构上还固定设置有链条，在传动杆上设有齿轮及驱动齿轮转动的旋转电机，齿轮与链条配合。
4.根据权利要求1所述的水下结构全方位自动检测系统，其特征在于：其中，环链结构在其中一个连接部通过锁紧螺杆连接，锁紧螺杆两端分别与钢板通过锁紧螺母连接。
5.根据权利要求1所述的水下结构全方位自动检测系统，其特征在于：其中，环链结构之间通过定位螺杆连接。
6.根据权利要求1所述的水下结构全方位自动检测系统，其特征在于：其中，伸臂螺杆穿过各个环链结构中的轴承，并通过螺母与环链结构相固定。
7.一种水下结构全方位自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在上下两块钢板中间放轴承，并用螺纹杆将上下两块钢板和轴承相连，并在螺纹杆的上下端安装螺母；
(2)将步骤(1)中钢板与轴承、螺纹杆和螺母组成的结构首尾相接，并在其中两个端部用锁紧螺杆和锁紧螺母固定构成环链结构，围在待检测水下结构的上方部位；
(3)安装定位螺杆，穿过钢板和轴承，并用螺母固定；
(4)安装上螺杆，穿过钢板和轴承，并用螺母固定；
(5)将链条围绕待检测水下结构布置后，通过与链条连接的翼板用植筋固定于待检测水下结构上；
(6)在上螺杆的下端安装传动杆、齿轮、旋转电机、伸缩电机和下螺杆；
(7)将防水相机安装在下螺杆的最下端；
(8)控制伸缩电机工作，调节下螺杆伸入水下的长度，直至防水相机达到预定深度；
(9)用防水相机对待检测水下结构进行拍照检测；
(10)控制旋转电机工作，驱动齿轮在链条上滚动，使得除链条以外的整个装置围绕待检测水下结构转动，同时继续用防水相机对待检测水下结构进行拍照检测；
(11)依次重复第(8)至第(10)步，直至对待检测水下结构进行全方位自动检测目的达到；
(12)最后，回收下螺杆、防水相机，卸下整个装置。
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Assignee: JIANGXI TRAFFIC SCIENCE Research Institute

Assignor: SOUTHEAST University

Contract record no.: X2021980000087

Denomination of invention: Omnidirectional automatic detection system and method of underwater structure

Granted publication date: 20180921

License type: Common License

Record date: 20210106

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