CN108104178A - 用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统及其检测方法 - Google Patents

用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，本发明利用在相机外罩一个充有一定压力且相机正前方包覆有一层可更换的透光柔性材料做成的柔性透光罩，通过密封罩壳前后运动将相机推送至被检水下钢桩，使相机与被检水下钢桩之间的浑浊水被排开，实现水下钢桩表面状态在浑浊水下的清晰显现。本发明可有效去除浑浊水对被检水下钢桩的遮蔽情况，且施工方便，效率高，不存在安全隐患。

Description

用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统及其检测方法。
背景技术
传统水下钢桩检测方式：一种是水下目视检查方式，利用专业潜水人员潜入水中的进行人工目视检查，该方式缺点是：检查时存在安全隐患，成本高，且只能随机检查，结果不具备代表性；另一种是围栏排水方式，将钢桩周围江水排空后进行检查，其施工周期长，成本投入高，效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，可有效去除浑浊水对被检水下钢桩的遮蔽情况。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，其特征在于所述系统包括
水平移动台，所述水平移动台设于被检水下钢桩的一侧，并可做升降运动；
密封罩壳，所述密封罩壳位于水平移动台上，可沿水平移动台朝向被检水下钢桩或背离被检水下钢桩的方向做水平移动；
弹性框架，固定在密封罩壳的前端；
柔性透光罩，在弹性框架外面包覆一层可方便更换的透光性极好的柔性材料形成柔性透光罩，所述透光柔性材料通过柔性透光罩压紧环固定于密封罩壳的前端，并使得所述密封罩壳和柔性透光罩形成的密闭空间内填充一定的气压；
相机，设置在密封罩壳内靠后侧的位置；
接近开关，设置在密封罩壳前端；
永磁体，设置在弹性框架上与接近开关相对应的位置；
水平移动台将密封罩壳前推至被检水下钢桩，密封罩壳前端的弹性框架和柔性透光罩与被检水下钢桩接触后发生变形，永磁体和接近开关之间的距离发生变化，当永磁体和接近开关之间的距离到达感应距离，水平移动台停止密封罩壳的前推动作，相机开始图像采集。
进一步地，所述柔性透光罩和密封罩壳之间设置O型密封圈。
进一步地，密封罩壳内设置相机水平旋转台，相机水平旋转体上设置相机俯仰旋转台，相机安装在相机俯仰旋转台上，通过旋转相机水平旋转台和相机俯仰旋转台调节相机的拍摄角度。
进一步地，所述相机一侧设置光源，为相机水下拍摄提供照明。
进一步地，所述密封罩壳内还设有气体压力传感器，以便检测密封罩壳内的气体压力。
本发明的目的是提供一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测方法，可有效去除浑浊水对被检水下钢桩的遮蔽情况。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测方法，包括以下步骤：
A、在被检水下钢桩的一侧设置水平移动台，水平移动台上设置密封罩壳，密封罩壳内安装有相机，密封罩壳的前端安装弹性框架，弹性框架外面包覆一层透光柔性材料形成柔性透光罩，所述柔性透光罩通过柔性透光罩压紧环固定于密封罩壳的前端，并使得所述密封罩壳和柔性透光罩形成的密闭空间内填充一定的气压，密封罩壳前端设接近开关，弹性框架上设与所述接近开关配合设置的永磁体；
B、水平移动台将密封罩壳前推至被检水下钢桩，密封罩壳前端的弹性框架和柔性透光罩与被检水下钢桩接触后发生变形，永磁体和接近开关之间的距离发生变化，当永磁体和接近开关之间的距离到达感应距离，水平移动台停止密封罩壳的前推动作，相机工作，完成一个检测工位的视觉检测过程；
C、密封罩壳回复至初始位置；
D、水平移动台向下移动至于所述被检水下钢桩的下一检测工位，重复步骤B和C的动作。
进一步地，密封罩壳内设置相机水平旋转台，相机水平旋转体上设置相机俯仰旋转台，相机安装在相机俯仰旋转台上，通过旋转相机水平旋转台和相机俯仰旋转台调节相机的拍摄角度。
进一步地，所述相机一侧设置光源，为相机水下拍摄提供照明。
进一步地，步骤B中，所述密封罩壳内还设有气体压力传感器，当气体压力传感器检测到的密封罩壳内的气体压力达到设定值，水平移动台停止密封罩壳的前推动作。
本发明利用在相机外罩一个充有一定压力且相机正前方包覆有一层可更换的透光柔性材料做成的柔性透光罩，通过密封罩壳前后运动将相机推送至被检水下钢桩，使相机与被检水下钢桩之间的浑浊水被排开，实现水下钢桩表面状态在浑浊水下的清晰显现。本发明可有效去除浑浊水对被检水下钢桩的遮蔽情况，且施工方便，效率高，不存在安全隐患。
附图说明
图1为本发明的用于浑浊水域中水下钢桩表面外观和腐蚀状况检测系统的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明用于浑浊水域中水下钢桩表面外观和腐蚀状况检测方法实现过程的示意图。
图4为图3的俯视图。
图中包括：水平移动台1、密封罩壳2、相机水平旋转台3、相机俯仰旋转台4、相机5、水下光源6、气体压力传感器7、O型密封圈8、柔性透光罩压紧环9、水下钢桩牺牲阳极锌环10、被检水下钢桩11、接近开关座12、接近开关13、永磁体14、弹性框架15、柔性透光罩16。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
浑浊水域中水下钢桩表面外观和腐蚀状况检测系统的结构实施例，如图1所示，本发明用于浑浊水域中水下钢桩表面外观和腐蚀状况检测用图像采集系统的具体结构，包括：水平移动台1、密封罩壳2、相机水平旋转台3、相机俯仰旋转台4、相机5、水下光源6、气体压力传感器7、O型密封圈8、柔性透光罩压紧环9、水下钢桩牺牲阳极锌环10、被检水下钢桩11、接近开关座12、接近开关13、永磁体14、弹性框架15、柔性透光罩16。
所述系统包括
水平移动台1，所述水平移动台1设于被检水下钢桩11的一侧，并可沿上下方向做升降运动；
密封罩壳2，所述密封罩壳位于水平移动台1上，可沿水平移动台1朝向被检水下钢桩或背离被检水下钢桩的方向做水平移动；
弹性框架15，固定在密封罩壳的前端；
柔性透光罩16，在弹性框架外面包覆一层可方便更换的透光性极好的柔性材料形成柔性透光罩16，所述透光柔性材料通过柔性透光罩压紧环固定于密封罩壳的前端，并使得所述密封罩壳和柔性透光罩形成的密闭空间内填充一定的气压；
相机5，设置在密封罩壳内靠后侧的位置；
接近开关13，在密封罩壳内的相机对面一端的四个角位置上安装有接近开关13，所述接近开关13通过接近开关座12安装在密封罩壳内；
永磁体14，设置在弹性框架15上与接近开关13相对应的位置，利用接近开关与永磁体的距离判断柔性透光罩16是否与被检水下钢桩密贴；
O型密封圈8，设置在所述柔性透光罩16和密封罩壳2之间；。
气体压力传感器7，设置在密封罩壳2内，以检测密封罩壳内的气体压力，利用密封罩壳运动过程中压力传感器感知的压力变化来确定是否可以进行视觉检测；
水下光源6，设置在相机一侧，以提供相机拍摄所需的光源；
相机水平旋转台3和相机俯仰旋转台4，相机安装在相机水平旋转台3和相机俯仰旋转台4上，通过旋转相机水平旋转台和相机俯仰旋转台调节相机的拍摄角度。
具体检测过程如下：水平移动台1将密封罩壳2前端的柔性透光罩16推送至被检水下钢桩11，期间柔性透光罩16与水下钢桩11接触，随着密封罩壳的前推，柔性透光罩壳16与弹性框架15同时变形，位于弹性框架15上的永磁体14与二者同步变形，当永磁体14与接近开关座12上的接近开关13之间距离都到达感应距离，四个接近开关13均发出到位信号后，水平移动台停止密封罩壳2的前推动作，然后，相机5开始图像采集，当采集到有疑问区域后，通过旋转相机水平旋转台3和相机俯仰旋转台4以及调整相机5的焦距与光圈和光源6的强弱，实现对水下钢桩11上可疑区域的放大与细致检测。
浑浊水域中水下钢桩表面外观和腐蚀状况检测过程实施例，如图3所示，本发明用于浑浊水域中水下钢桩表面外观和腐蚀状况检测过程，包括：前推视觉检测过程17、密封罩壳2回退复位过程18、水平移动台下移一个检测工位过程19。具体过程如下：水平移动台1将密封罩壳2前推，完成一个工位的视觉检测过程17，视觉检测过程17完成后，密封罩壳2回退至密封罩壳2的初始位置，完成复位过程18，然后水平移动台向下移动一个检测工位，完成检测工位下移一个检测工位过程19，接下来进行重复动作，水平移动台1将密封罩壳2前推，完成一个工位的视觉检测过程17，视觉检测过程17完成后，密封罩壳2回退至密封罩壳2的初始位置，完成复位过程18……，直至完成整根水下钢桩的表面外观和腐蚀状况检测。

Claims (9)

1.一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，其特征在于所述系统包括
水平移动台，所述水平移动台设于被检水下钢桩的一侧，并可做升降运动；
密封罩壳，所述密封罩壳位于水平移动台上，可沿水平移动台朝向被检水下钢桩或背离被检水下钢桩的方向做水平移动；
弹性框架，固定在密封罩壳的前端；
柔性透光罩，在弹性框架外面包覆一层可方便更换的透光性极好的柔性材料形成柔性透光罩，所述透光柔性材料通过柔性透光罩压紧环固定于密封罩壳的前端，并使得所述密封罩壳和柔性透光罩形成的密闭空间内填充一定的气压；
相机，设置在密封罩壳内靠后侧的位置；
接近开关，设置在密封罩壳前端；
永磁体，设置在弹性框架上与接近开关相对应的位置；
水平移动台将密封罩壳前推至被检水下钢桩，密封罩壳前端的弹性框架和柔性透光罩与被检水下钢桩接触后发生变形，永磁体和接近开关之间的距离发生变化，当永磁体和接近开关之间的距离到达感应距离，水平移动台停止密封罩壳的前推动作，相机开始图像采集。
2.根据权利要求1所述的用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，其特征在于所述柔性透光罩和密封罩壳之间设置O型密封圈。
3.根据权利要求1所述的用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，其特征在于密封罩壳内设置相机水平旋转台，相机水平旋转体上设置相机俯仰旋转台，相机安装在相机俯仰旋转台上，通过旋转相机水平旋转台和相机俯仰旋转台调节相机的拍摄角度。
4.根据权利要求1所述的用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，其特征在于所述相机一侧设置光源，为相机水下拍摄提供照明。
5.根据权利要求1所述的用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，其特征在于所述密封罩壳内还设有气体压力传感器，以便检测密封罩壳内的气体压力。
6.一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A、在被检水下钢桩的一侧设置水平移动台，水平移动台上设置密封罩壳，密封罩壳内安装有相机，密封罩壳的前端安装弹性框架，弹性框架外面包覆一层透光柔性材料形成柔性透光罩，所述柔性透光罩通过柔性透光罩压紧环固定于密封罩壳的前端，并使得所述密封罩壳和柔性透光罩形成的密闭空间内填充一定的气压，密封罩壳前端设接近开关，弹性框架上设与所述接近开关配合设置的永磁体；
B、水平移动台将密封罩壳前推至被检水下钢桩，密封罩壳前端的弹性框架和柔性透光罩与被检水下钢桩接触后发生变形，永磁体和接近开关之间的距离发生变化，当永磁体和接近开关之间的距离到达感应距离，水平移动台停止密封罩壳的前推动作，相机工作，完成一个检测工位的视觉检测过程；
C、密封罩壳回复至初始位置；
D、水平移动台向下移动至于所述被检水下钢桩的下一检测工位，重复步骤B和C的动作。
7.如权利要求6所述的一种用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测方法，其特征在于密封罩壳内设置相机水平旋转台，相机水平旋转体上设置相机俯仰旋转台，相机安装在相机俯仰旋转台上，通过旋转相机水平旋转台和相机俯仰旋转台调节相机的拍摄角度。
8.根据权利要求1所述的用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测方法，其特征在于所述相机一侧设置光源，为相机水下拍摄提供照明。
9.根据权利要求1所述的用于浑浊水域中水下钢桩表面状况检测系统，其特征在于步骤B中，所述密封罩壳内还设有气体压力传感器，当气体压力传感器检测到的密封罩壳内的气体压力达到设定值，水平移动台停止密封罩壳的前推动作。
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Denomination of invention: A system and method for detecting the surface condition of underwater steel piles in turbid waters

Effective date of registration: 20230926

Granted publication date: 20190910

Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai Branch

Pledgor: SHANGHAI BINRUI INSPECTION TECHNOLOGY SERVICE Co.,Ltd.

Registration number: Y2023310000581