CN107315014A - 一种拉索表面损伤检测定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及拉索检测装置技术领域，特指一种拉索表面损伤检测定位装置，包括爬升机构框架、图像采集机构、激光定位机构与信息处理机构，爬升机构框架上对应设有爬升机构，图像采集机构与激光定位机构分别安装于爬升机构框架上，图像采集机构与激光定位机构分别信号连接于信息处理机构，信息处理机构可远程无线控制爬升机构。本发明采用这样的结构设置，通过人在地面上对装置的控制可实现图像的自动收集，缺陷点的定位，并对缺陷情况进行显示以及反馈，提高检测的安全性以及效率。

Description

一种拉索表面损伤检测定位装置

技术领域

本发明涉及拉索检测装置技术领域，特指一种拉索表面损伤检测定位装置。

背景技术

当前，斜拉索和悬索桥因具有跨越能力大，线形优美等特点，已经成为主要的桥型，是交通网络的重要一环。拉索是其主要受力构件之一，它的工作状态是这类桥梁能否安全运营的决定性因素，因此，在桥梁运营中，要求它必须抗疲劳破坏，耐久性好且具有防锈措施，而拉索会受到周围环境包括风霜雨雪等的侵蚀，表面保护套往往不能很好地起到保护作用而损坏，导致拉索直接暴露在环境中，对桥梁的安全运行带来严重的威胁，因此需要定期对拉索表面损伤情况进行检测及维护。目前拉索表面缺陷检测主要利用人工搭乘检测设备进行检测与维修，检测工作量较大，且危险性极高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种拉索表面损伤检测定位装置，通过人在地面上对装置的控制可实现图像的自动收集，缺陷点的定位，并对缺陷情况进行显示以及反馈，提高检测的安全性以及效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种拉索表面损伤检测定位装置，包括爬升机构框架、图像采集机构、激光定位机构与信息处理机构，爬升机构框架上对应设有爬升机构，图像采集机构与激光定位机构分别安装于爬升机构框架上，图像采集机构与激光定位机构分别信号连接于信息处理机构，信息处理机构可远程无线控制爬升机构。

进一步而言，所述信息处理机构包括主控芯片、输入模块、处理模块与输出模块，输入模块和输出模块一端分别连接于主控芯片，输入模块和输出模块另一端分别连接于处理模块。

进一步而言，所述主控芯片采用STM32F103C8T6型号芯片，主控芯片通过不同的引脚分别连接于输入模块和输出模块。

进一步而言，所述处理模块包括存储芯片、数字信号处理芯片与视频解码芯片。

进一步而言，所述爬升机构包括驱动电机、主动轮、从动轮与压簧组件，主动轮通过驱动电机驱动旋转，从动轮通过压簧组件与主动轮对应设置构成拉索夹持结构。

进一步而言，所述爬升机构框架由不锈钢材料焊接而成四个面的长方体结构，且通过扣件可实现长方体的开合，主动轮的主动轮基座设于长方体内部侧壁的上部位置，从动轮通过压簧组件设于长方体内部侧壁的下部位置，压簧组件包括固定于长方体内部底壁上的固定座与套于固定座上的压簧，压簧下部抵触于固定座上，压簧上部抵触于从动轮的从动轮基座上，从动轮的端部对应设置有从动轮限位机构。

进一步而言，所述从动轮限位机构包括设于爬升机构框架侧壁上的限位槽与设于从动轮端部上的卡柱，卡柱配合设于限位槽内。

进一步而言，所述图像采集机构包括多个CCD摄像机，爬升机构框架的四面内壁上分别设有CCD摄像机。

进一步而言，所述激光定位机构包括激光定位器与计时器，激光定位器与计时器分别连接于信息处理机构的主控芯片与输出模块。

本发明有益效果：

1.本发明根据实际情况，针对不同直径、不同倾斜角的斜拉索设计了爬升机构框架，并通过图像采集机构、激光定位机构与信息处理机构，可以在拉索上完成自动爬升和检测过程；

2.检测中激光定位机构可检测固定时间装置距离测量基准点的距离，并加传给信号处理机构与图像采集机构进行配对，得到任意位置点的图像信号，减少人工检测拉索表面损伤检测的工作量、提高了检测的效率以安全性；

3.通过无程无线控制装置只需要人员远程无线操作，相对于现有技术，检测没有更多的复杂步骤，工作简单，还根据现场的环境对爬升状态和检测状态进行对应的调整，提高了检测工作的科学性，适用于市场推广。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明信息处理机构示意图。

1.爬升机构框架；2.图像采集机构；3.激光定位机构；4.信息处理机构；5.主控芯片；6.输入模块；7.处理模块；8.输出模块；9.驱动电机；10.主动轮；100.主动轮基座；11.从动轮；110.从动轮基座；12.存储芯片；120.数字信号处理芯片；121.视频解码芯片；13.压簧；14.压簧固定座；15.限位槽；16.卡柱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1和图2所示，本发明所述一种拉索表面损伤检测定位装置，包括爬升机构框架1、图像采集机构2、激光定位机构3与信息处理机构4，爬升机构框架1上对应设有爬升机构，图像采集机构2与激光定位机构3分别安装于爬升机构框架1上，图像采集机构2与激光定位机构3分别信号连接于信息处理机构4，信息处理机构4可远程无线控制爬升机构。以上所述构成本发明基本结构。

本发明采用这样的结构设置，爬升机构主要用于拉索表面损伤检测定位装置在拉索上升降提供驱动力；图像采集机构2主要用于采集拉索检测位置的表面图像；激光定位机构3主要用于缺陷点的定位；信息处理机构4由用户进行远程操作，主要用于对爬升机构的无线控制、对图像采集机构2与激光定位机构3回传的数据进行处理与存储，最后再反馈给客户，用于后期的维修。

更具体而言，所述信息处理机构4包括主控芯片5、输入模块6、处理模块7与输出模块8，输入模块6和输出模块8一端分别连接于主控芯片5，输入模块6和输出模块8另一端分别连接于处理模块7。主控芯片5采用STM32F103C8T6型号芯片，主控芯片5通过不同的引脚分别连接于输入模块6和输出模块8。采用这样的结构设置，输入模块6的作用在于可以让操作人员向主控芯片5输入控制指令，处理模块7的作用在于对回传的信号进行处理，输出模块8的作用在于信号接收与信号传递，主控芯片5的作用在于可在芯片中编写程序，并与驱动电机9通过驱动模块相连，结合输入模块6与输出模块8，方便操作人员直接在地面上进行远程遥控爬升机构的升降与检测，同时还可以根据不同的环境条件对检测设备的状态进行调整，使检测设备可以适应当前条件，更好地完全检测过程，提高检测精度和检测效率。

更具体而言，所述处理模块7包括存储芯片12、数字信号处理芯片120与视频解码芯片121。采用这样的结构设置，通过输入模块6将采集到的视频信号传递至处理模块7，其中视频解码芯片121将视频信号转化为处理芯片可以识别的信号，数字信号处理芯片120用于信号进行噪声处理、图像恢复以及可视化显示，存储芯片12用于将处理的结果进行储存及显示，并及时反馈给用户。

更具体而言，所述爬升机构包括驱动电机9、主动轮10、从动轮11与压簧组件，主动轮10通过驱动电机9驱动旋转，从动轮11通过压簧组件与主动轮10对应设置构成拉索夹持结构。采用这样的结构设置，主动轮10和从动轮11通过压簧组件实现对拉索的稳定抱紧，驱动电机9的作用在于驱动主动轮10的转动，从而实现爬升机构在拉索上的升降。

更具体而言，所述爬升机构框架1由不锈钢材料焊接而成四个面的长方体结构，且通过扣件可实现长方体的开合，主动轮10的主动轮基座100设于长方体内部侧壁的上部位置，从动轮11通过压簧组件13设于长方体内部侧壁的下部位置，压簧组件包括固定于长方体内部底壁上的固定座14与套于固定座14上的压簧13，压簧13下部抵触于固定座14上，压簧13上部抵触于从动轮11的从动轮基座110上，从动轮11的端部对应设置有从动轮限位机构，从动轮限位机构包括设于爬升机构框架1侧壁上的限位槽15与设于从动轮11端部上的卡柱16，卡柱16配合设于限位槽15内。采用这样的结构设置，通过限位槽15限定卡柱16的位置，从而通过卡柱16限定从动轮11在压簧13的弹力下的最高度。

更具体而言，所述图像采集机构2包括多个CCD摄像机，爬升机构框架1的四面内壁上分别设有CCD摄像机。采用这样的结构设置，可以通过CCD摄像机采集到拉过一圈的图像信息，然后传递至信息处理机构4，优选的，CCD摄像机设定每秒25帧图像。

更具体而言，所述激光定位机构3包括激光定位器与计时器，激光定位器与计时器分别连接于信息处理机构4的主控芯片5与输出模块8。采用这样的结构设置，通过激光定位器与计时器记录爬升机构爬升过程中的位置与时间。

本发明的工作流程：

操作人员需要对某个拉索进行检测时，可以在拉索的底部靠近地面位置，将检测设备安装到拉索的底部。具体地，通过爬升机构框架1开合的扣件打开装置，利用拉索将从动轮11向下挤压，使主动轮10与从动轮11共同作用，抱紧拉索，扣上扣件，轻微调节装置的安装角度，可以完成装置的安装工作，操作简单，仅一人即可实现。利用输出模块8及主控芯片5，按下控制终端按钮，可以控制检测设备的爬升装置工作，启动驱动电机9带动主动轮10转动，爬升机构1便可以带着检测设备在拉索上爬升，当爬升到检测最高点时停止驱动电机9，检测设备便被牢固地固定在拉索的指定位置。根据选定的测量基准点(本发明所述测量基准点由人为选定在拉索下端位置)，同时启动图像采集机构2以及激光定位机构3，根据内设的缺陷识别程序，可以在上位机界面显示出需检修的缺陷位置相对于检测基准点的距离以及缺陷情况。完成检测时，控制驱动电机9反转，即可控制爬升机构框架1回传，拆卸装置，完成检测工作。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：包括爬升机构框架(1)、图像采集机构(2)、激光定位机构(3)与信息处理机构(4)，所述爬升机构框架(1)上对应设有爬升机构，所述图像采集机构(2)与激光定位机构(3)分别安装于爬升机构框架(1)上，所述图像采集机构(2)与激光定位机构(3)分别信号连接于信息处理机构(4)，所述信息处理机构(4)可远程无线控制爬升机构。

2.根据权利要求1所述的一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：所述信息处理机构(4)包括主控芯片(5)、输入模块(6)、处理模块(7)与输出模块(8)，所述输入模块(6)和输出模块(8)一端分别连接于主控芯片(5)，所述输入模块(6)和输出模块(8)另一端分别连接于处理模块(7)。

3.根据权利要求2所述的一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：所述主控芯片(5)采用STM32F103C8T6型号芯片，所述主控芯片(5)通过不同的引脚分别连接于输入模块(6)和输出模块(8)。

4.根据权利要求2所述的一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：所述处理模块(7)包括存储芯片(12)、数字信号处理芯片(120)与视频解码芯片(121)。

5.根据权利要求1所述的一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：所述爬升机构包括驱动电机(9)、主动轮(10)、从动轮(11)与压簧组件，所述主动轮(10)通过驱动电机(9)驱动旋转，所述从动轮(11)通过压簧组件与主动轮(10)对应设置构成拉索夹持结构。

6.根据权利要求5所述的一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：所述爬升机构框架(1)由不锈钢材料焊接而成四个面的长方体结构，且通过扣件可实现长方体的开合，所述主动轮(10)的主动轮基座(100)设于长方体内部侧壁的上部位置，所述从动轮(11)通过压簧组件(13)设于长方体内部侧壁的下部位置，所述压簧组件包括固定于长方体内部底壁上的固定座(14)与套于固定座(14)上的压簧(13)，所述压簧(13)下部抵触于固定座(14)上，所述压簧(13)上部抵触于从动轮(11)的从动轮基座(110)上，所述从动轮(11)的端部对应设置有从动轮限位机构。

7.根据权利要求6所述的一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：所述从动轮限位机构包括设于爬升机构框架(1)侧壁上的限位槽(15)与设于从动轮(11)端部上的卡柱(16)，所述卡柱(16)配合设于限位槽(15)内。

8.根据权利要求1所述的一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：所述图像采集机构(2)包括多个CCD摄像机，所述爬升机构框架(1)的四面内壁上分别设有CCD摄像机。

9.根据权利要求1所述的一种拉索表面损伤检测定位装置，其特征在于：所述激光定位机构(3)包括激光定位器与计时器，所述激光定位器与计时器分别连接于信息处理机构(4)的主控芯片(5)与输出模块(8)。