CN108760199B - 一种用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道交通检测设备技术领域，尤其涉及一种用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车。该视频检查车的行走机构安装在主机箱体的顶部，用于带动主机箱体沿梁体底部的检查车轨道行走；可旋转的摄像机构安装在主机箱体的侧面，用于对轨道进行摄像；控制机构安装在主机箱体内，且分别与行走机构和摄像机构连接，控制机构通过无线收发模块与远程控制端无线连接，用于接收来自终端的远程控制命令，并根据命令分别驱动行走机构自动行走、以及摄像机构自动摄像，以实现全自动化远程控制操作，完全脱离人工操作，降低工作人员的劳动强度和危险性，提高检查效率，具有结构新巧、重量轻、可记录性、可追溯性、经济适用的特点。

Description

一种用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车

技术领域

本发明涉及轨道交通检测设备技术领域，尤其涉及一种用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车。

背景技术

随着我国交通事业的不断发展，桥梁的数量越来越多，桥梁养护部门的工作量大大增加。为保证桥梁处于良好的工作状态，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，需对桥梁进行定期检测、经常性检查以及日常性巡查，尽早发现桥梁故障隐患。桥梁梁底检查车作为一种在梁底沿轨道行走，用于对桥梁进行检查、维修和养护工作的专用设备，近年来随着国内大型、特大型桥梁的加速建设，也得到大较广泛的应用。

多年来，常规梁底检查车产品一般均采用在梁底铺设工字钢或H型钢轨道的方式，实现在桥梁梁底的行走和运载检修人员对桥梁梁底进行检查和检修作业。桥梁检查车重量大，一般都数吨重，甚至可以达到二十多吨重，因此，悬挂检查车的轨道质量问题至关重要。由于缺乏对梁底检查车轨道自身的检查和维护，梁底检查车脱轨、掉车的现象也屡屡发生，严重威胁到桥梁检查作业人员的人身安全，并造成较大经济损失。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车，能够对桥梁梁底检查车轨道进行远程视频检查，可实现全自动化操作，完全脱离人工机械操作，大大降低了工作人员的劳动强度和危险性，提高检查效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车，包括：

主机箱体；

行走机构，安装在所述主机箱体的顶部，用于带动所述主机箱体沿梁体底部的检查车轨道行走；

可旋转的摄像机构，安装在所述主机箱体的侧面，用于对所述轨道进行摄像，以实现对轨道状态的视频检测；

控制机构，安装在所述主机箱体内，且分别与所述行走机构和摄像机构连接，所述控制机构通过无线收发模块与远程控制端连接，用于接收来自终端的远程控制命令，并根据所述命令分别驱动所述行走机构自动行走、以及所述摄像机构自动摄像。

优选的，所述行走机构包括行走轮、牙盘组和驱动装置，所述行走轮可滚动的安装在所述牙盘组上；所述牙盘组安装在主机箱体的顶部，并与驱动装置连接，用于在所述驱动装置的驱动下，带动所述行走轮沿轨道行走。

优选的，所述行走轮包括至少两对可各自滚动的轮体，每对所述轮体分别对称安装在所述牙盘组内，各对所述轮体之间分别通过链条连接；所述轨道包括腹板和行走槽，所述腹板的两侧分别对称设有一行走槽，在所述行走轮沿轨道行走时，每对所述轮体分别在两侧的所述行走槽上同步滚动，以使所述腹板位于每对轮体之间。

优选的，所述行走机构还包括侧靠轮，每对所述轮体的前端和/或后端分别设有一对侧靠轮，各对所述侧靠轮之间预留有纠偏空间，以使所述行走轮沿轨道行走时，所述轨道的底部位于各个所述纠偏空间内。

优选的，所述驱动装置包括电机和减速机组，所述电机通过减速机组与牙盘组连接。

优选的，所述主机箱体的两侧各设有一组所述摄像机构。

优选的，所述摄像机构包括摄像机体和伸缩臂，所述伸缩臂的一端固定在主机箱体的侧面，且所述伸缩臂具有可调的轴向伸缩量；所述伸缩臂的另一端安装有可旋转的所述摄像机体，所述摄像机体的旋转范围为0～360°，所述摄像机体上安装有可调高倍光学变焦镜头。

优选的，所述伸缩臂上套装有限位装置，所述限位装置连接有侧向支撑臂的一端，所述侧向支撑臂的另一端可摆动的铰接在主机箱体的侧面上，所述侧向支撑臂通过摆动带动限位装置沿伸缩臂移动，以驱动所述伸缩臂相对于主机箱体摆动；所述限位装置用于对所述伸缩臂的伸缩量和摆动幅度进行限位。

优选的，所述控制机构包括分别安装在所述主机箱体内的控制器、GPS模块、步进控制模块和摄像控制模块，所述GPS模块、步进控制模块和摄像控制模块分别与控制器连接；其中，

所述GPS模块用于向所述控制器传送GPS信息；

所述步进控制模块与行走机构连接，用于根据所述控制器接收的控制信息，控制所述行走机构的行走运动；

所述摄像控制模块与所述摄像机构连接，用于根据所述控制器接收的控制信息，调节所述摄像机构的位置及工作状态。

优选的，所述主机箱体包括箱体、固定架和抽屉，所述抽屉可推拉的安装在所述箱体内，所述抽屉内安装有所述控制机构；所述箱体的顶部分别对称的设有两个所述固定架，所述行走机构安装在两个所述固定架之间。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明所述的用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车适用于桥梁检查车轨道的全方位检查，而且适用于对桥梁底部检查车轨道附近隐蔽位置的检查，为养护、工程部门提供了桥梁维护的依据。

该视频检查车中，行走机构安装在主机箱体的顶部，用于带动主机箱体沿梁体底部的检查车轨道行走；可旋转的摄像机构安装在主机箱体的侧面，用于对轨道进行摄像，以实现对轨道状态的视频检测；控制机构安装在主机箱体内，且分别与行走机构和摄像机构连接，控制机构通过无线收发模块与远程控制端连接，用于接收来自终端的远程控制命令，并根据命令分别驱动行走机构自动行走、以及摄像机构自动摄像。该视频检查车能够对桥梁梁底检查车轨道进行视频检查，可实现全自动化操作，完全脱离人工机械操作，实现自动录像拍照并实时上传数据，大大降低了工作人员的劳动强度和危险性，提高检查效率，具有结构新巧、重量轻、可记录性、可追溯性、经济适用的特点，为桥梁管理养护部门对桥梁检查车的管理养护提供了宝贵的实践经验和有益装置，不仅解决了桥梁检查车轨道检查难度高、耗时高、劳动强度大、安全系数低等问题，而且其拍摄的图片和录像可长期保存，解决了取证难的问题，还能有效的预防车毁人亡等特大事故的发生，为今后检察员对桥梁检查车管理提供了更为安全准确的检查工具。

附图说明

图1为本发明实施例的桥梁视频检查车的主视图；

图2为本发明实施例的桥梁视频检查车的立体示意图。

其中，

1、主机箱体；11、机箱；12、固定架；13、抽屉；2、行走机构；21、行走轮；22、侧靠轮；23、牙盘组；3、摄像机构；31、摄像机体；32、伸缩臂；33、限位装置；4、控制机构。

具体实施方式

本实施例中所述的梁体为桥梁梁体，梁体底部利用工字钢或H型钢制作检查车轨道，本实施例以工字钢为例对视频检查车的结构和使用方法进行详细描述。

如图1和图2所示，本实施例提供的视频检查车包括主机箱体1、行走机构2、摄像机构3和控制机构4。其中，行走机构2安装在主机箱体1的顶部，用于带动主机箱体1沿梁体底部的检查车轨道行走；可旋转的摄像机构3安装在主机箱体1的侧面，用于对轨道进行摄像，以实现对轨道状态的视频检测，摄像机构3具备轴向伸缩、径向摆动和旋转的位置调节方式，从而实现对轨道的全方位无死角视频记录检测；控制机构4安装在主机箱体1内，且分别与行走机构2和摄像机构3连接，控制机构4通过无线收发模块与远程控制端连接，用于接收来自终端的远程控制命令，并根据命令分别驱动行走机构2自动行走、以及摄像机构3自动摄像，从而实现对视频检查车的远程自动化控制，可完全脱离人工操作，提高检查效率及安全程度，预防出现重大安全事故。

本实施例中，主机箱体1优选采用塑料材料通过3D打印制作而成，表面喷涂处理；在主机箱体1内设置有锂电池，可为该视频车供电，并外置充电插头，可随时为该视频车进行充电。

具体的，主机箱体1包括箱体11、固定架12和抽屉13，抽屉13可推拉的安装在箱体11内，抽屉13内安装有控制机构，同时，锂电池优选安装在抽屉13内，并在抽屉13的尾部设置充电插头；箱体11的顶部分别对称的设有两个固定架12，行走机构2安装在两个固定架12之间。

本实施例的行走机构2包括行走轮21、牙盘组23和驱动装置，行走轮21可滚动的安装在牙盘组23上，牙盘组23安装在主机箱体1的顶部，并与驱动装置连接，用于在驱动装置的驱动下，带动行走轮21沿轨道行走；优选的，驱动装置包括电机和减速机组，电机通过减速机组与牙盘组23连接，减速机组优选为蜗轮蜗杆减速机组，通过安装减速机组可以实现行走机构2的自锁功能，在轨道出现上下坡时可以随时停车，确保检查过程的安全度高。

为了保证行走轮21在轨道内行走时的更加安全平衡，优选行走轮21包括至少两对可各自滚动的轮体，本实施例中的行走轮21为两对共计四个轮体，每对轮体分别对称安装在牙盘组23内，各对轮体之间分别通过链条连接，两对轮体为最简化结构，也可以安装超过两对轮体，只要将各对轮体顺序安装在牙盘组23内，并依序通过链条连接，以确保各对轮体可同步驱动即可。

由于本实施例的轨道为工字钢，即轨道包括腹板和行走槽，腹板的两侧分别对称设有一行走槽，在行走轮21沿轨道行走时，每对轮体分别在两侧的行走槽上同步滚动，以使腹板位于每对轮体之间，从而保证轮体的行走位置准确。

与此同时，行走机构2还包括侧靠轮22，每对轮体的前端和/或后端分别设有一对侧靠轮22，每对侧靠轮22之间均留有预设的纠偏空间，以使行走轮21沿轨道行走时，轨道的底部位于纠偏空间内，从而实现对每对轮体与轨道之间的相对位置进行限位纠偏的功能；优选的每个侧靠轮22的轮轴均与各个行走轮21的轮轴相互垂直，以保证在行走轮21滚动时，各对侧靠轮22之间的纠偏空间恒定，并能为行走轮21提供可靠的水平纠偏力，以避免行走轮21在轨道上走偏脱轨，优选预设该纠偏空间为1mm；行走机构2可以更换不同的侧靠轮22，以适用于不同尺寸的桥梁检查车轨道。

需要说明的是，当轨道为H型钢时，可以将轮体搭在H型钢的两个侧壁的内壁之间，即可实现行走机构2沿H型钢上可靠行走。

本实施例中，主机箱体1的两侧各设有一组摄像机构3，从而满足对轨道两侧进行同步检查的要求。优选的，摄像机构3包括摄像机体31和伸缩臂32，可调节伸缩臂32采用铝合金材料，降低了整车重量，伸缩臂32的一端固定在主机箱体1的侧面，且伸缩臂32具有可调的轴向伸缩量，利用结构简单的伸缩臂32实现摄像机体31的全方位位置调节，使其能够适应不同高度的检查，给隐蔽部位检查带来了方便和安全，大大提高了检查效率，保证能对轨道及其连接螺栓及附件进行全面检查。

伸缩臂32的另一端安装有可旋转的摄像机体31，摄像机体31的旋转范围为0～360°，保证可以对轨道的所有位置进行录像与拍照；摄像机体31上安装有光学变焦镜头，镜头倍数为高倍，且可根据需要进行实时调节。

可调节的伸缩臂32上还套装有限位装置33，限位装置33连接有侧向支撑臂的一端，侧向支撑臂的另一端可摆动的铰接在主机箱体1的侧面上，侧向支撑臂通过摆动带动限位装置33沿伸缩臂32移动，以驱动伸缩臂32相对于主机箱体1摆动，该摆动方向可视为径向摆动；其中，限位装置33用于对伸缩臂32的伸缩量和摆动幅度进行限位，从而实现摄像机体31的可靠定位，进而确保整个设备运行的安全性。

本实施例的控制机构4包括分别安装在主机箱体1内的控制器、GPS模块、步进控制模块和摄像控制模块，GPS模块、步进控制模块和摄像控制模块分别与控制器连接，控制器通过无线收发模块与远程控制端连接；其中，GPS模块用于向控制器传送GPS信息，步进控制模块与行走机构2连接，用于根据控制器接收的控制信息，控制行走机构2的行走运动，摄像控制模块与摄像机构3连接，用于根据控制器接收的控制信息，调节摄像机构3的位置及工作状态。

具体的，控制器优选为PLC，无线收发模块优选为无线网卡，在远程控制端中还安装有上位机操作软件系统，可以与PLC之间通过无线网卡进行无线数据通讯和信息传递。在控制机构4工作时，PLC通过串口读取GPS信息，以完成设备初始化，PLC通过步进控制器驱动步进电机进行视频检查车的整体行走，远程控制端能通过无线局域网连接PLC，从而完成远程控制，PLC还能通过无线局域网与远程控制端产生无线数据童心，从而完成视频信息的远程传输。

利用上述的视频检查车在对桥梁检查车轨道进行检查时，该视频检查车的使用步骤如下：

1、确定检查位置及轨道类型，检查人员按照桥梁检查车轨道检查的要求确定检查位置后，选择与轨道相匹配的侧靠轮22安装在固定架12内，然后携带设备到达确定的检查位置；

2、组装设备，将摄像机构3与主机箱体1连接，然后把整个视频车悬挂安装在工字钢轨道上，启动控制机构4；

3、检查与记录：打开操作终端，启动远程控制端上安装的上位机操作软件，即可开始检查；具体的，检查人员首先通过上位机操作软件控制视频检查车动作，包括控制其前进后退、可调节伸缩臂32伸缩、以及摄像机体31的各角度旋转等动作，对桥梁检查车轨道进行全方位的检查、拍照、以及记录，对于有疑似病害的区域可以通过调节摄像机的高倍光学变焦镜头，放大目标物的影像，进行细部观察或定格拍照，同时可在存储的照片中附加检测时间、问题出现的位置、问题严重程度程度等特征信息；

4、当一条检查车轨道检查完成后，即可在远程控制端中完成桥梁检查车轨道检查报告，然后收回视频检查车，将其安装到另外一条轨道上，重复步骤1～步骤4的操作，直到完成全部检查车轨道的检查工作。

综上所述，本实施例的用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车适用于桥梁检查车轨道的全方位检查，而且适用于对桥梁底部检查车轨道附近隐蔽位置的检查，为养护、工程部门提供了桥梁维护的依据。

该视频检查车中，行走机构2安装在主机箱体1的顶部，用于带动主机箱体1沿梁体底部的检查车轨道行走；可旋转的摄像机构3安装在主机箱体1的侧面，用于对轨道进行摄像，以实现对轨道状态的视频检测；控制机构4安装在主机箱体1内，且分别与行走机构2和摄像机构3连接，控制机构4通过无线收发模块与远程控制端连接，用于接收来自终端的远程控制命令，并根据命令分别驱动行走机构2和摄像机构3的行为。该视频检查车能够对桥梁梁底检查车轨道进行视频检查，可实现全自动化操作，完全脱离人工机械操作，实现自动录像拍照并实时上传数据，大大降低了工作人员的劳动强度和危险性，提高检查效率，具有结构新巧、重量轻、可记录性、可追溯性、经济适用的特点，为桥梁管理养护部门对桥梁检查车的管理养护提供了宝贵的实践经验和有益装置，不仅解决了桥梁检查车轨道检查难度高、耗时高、劳动强度大、安全系数低等问题，而且其拍摄的图片和录像可长期保存，解决了取证难的问题，还能有效的预防车毁人亡等特大事故的发生，为今后检察员对桥梁检查车管理提供了更为安全准确的检查工具。

此外，该视频检查车还具有以下有益效果：

1、利用结构简单的伸缩臂32实现摄像机体31的全方位位置调节，使其能够适应不同高度的检查，给隐蔽部位检查带来了方便和安全，大大提高了检查效率，保证能对轨道及其连接螺栓及附件进行全面检查；

2、通过无线控制模块、控制器和远程控制端的无线连接功能，能够顺利对视频车的动作进行远程操控，从而能顺利将采集的视频数据通过无线网络直接发送给远程控制端，而无需连接线；

3、通过摄像机体31拍摄并传回的视频可长期存放在内置存储卡内，从而能够反复查看、回放并分析检查图像。

Claims (8)

1.一种用于对梁底检查车轨道进行检查的视频检查车，其特征在于，包括：

主机箱体；

行走机构，安装在所述主机箱体的顶部，用于带动所述主机箱体沿梁体底部的检查车轨道行走，所述行走机构包括行走轮、牙盘组和驱动装置，所述行走轮可滚动的安装在所述牙盘组上；所述牙盘组安装在主机箱体的顶部，并与驱动装置连接，用于在所述驱动装置的驱动下，带动所述行走轮沿轨道行走，所述驱动装置包括电机和减速机组，所述电机通过减速机组与牙盘组连接，减速机组为蜗轮蜗杆减速机组，通过安装减速机组实现行走机构的自锁功能，在轨道出现上下坡时随时停车；

可旋转的摄像机构，安装在所述主机箱体的侧面，用于对所述轨道进行摄像，以实现对轨道状态的视频检测；

控制机构，安装在所述主机箱体内，且分别与所述行走机构和摄像机构连接，所述控制机构通过无线收发模块与远程控制端无线连接，用于接收来自终端的远程控制命令，并根据所述命令分别驱动所述行走机构自动行走、以及所述摄像机构自动摄像；

所述主机箱体包括箱体和抽屉，所述抽屉可推拉的安装在所述箱体内，所述抽屉内安装有锂电池，所述抽屉的尾部设置有充电插头。

2.根据权利要求1所述的视频检查车，其特征在于，所述行走轮包括至少两对可各自滚动的轮体，每对所述轮体分别对称安装在所述牙盘组内，各对所述轮体之间分别通过链条连接；所述轨道包括腹板和行走槽，所述腹板的两侧分别对称设有一行走槽，在所述行走轮沿轨道行走时，每对所述轮体分别在两侧的所述行走槽上同步滚动，以使所述腹板位于每对轮体之间。

3.根据权利要求2所述的视频检查车，其特征在于，所述行走机构还包括侧靠轮，每对所述轮体的前端和/或后端分别设有一对侧靠轮，各对所述侧靠轮之间预留有纠偏空间，以使所述行走轮沿轨道行走时，所述轨道的底部位于各个所述纠偏空间内。

4.根据权利要求1所述的视频检查车，其特征在于，所述主机箱体的两侧各设有一组所述摄像机构。

5.根据权利要求1-4任一项所述的视频检查车，其特征在于，所述摄像机构包括摄像机体和伸缩臂，所述伸缩臂的一端固定在主机箱体的侧面，且所述伸缩臂具有可调的轴向伸缩量；所述伸缩臂的另一端安装有可旋转的所述摄像机体，所述摄像机体的旋转范围为0～360°，所述摄像机体上安装有可调高倍光学变焦镜头。

6.根据权利要求5所述的视频检查车，其特征在于，所述伸缩臂上套装有限位装置，所述限位装置连接有侧向支撑臂的一端，所述侧向支撑臂的另一端可摆动的铰接在主机箱体的侧面上，所述侧向支撑臂通过摆动带动限位装置沿伸缩臂移动，以驱动所述伸缩臂相对于主机箱体摆动；所述限位装置用于对所述伸缩臂的伸缩量和摆动幅度进行限位。

7.根据权利要求1-4任一项所述的视频检查车，其特征在于，所述控制机构包括分别安装在所述主机箱体内的控制器、GPS模块、步进控制模块和摄像控制模块，所述GPS模块、步进控制模块和摄像控制模块分别与控制器连接；其中，

所述GPS模块用于向所述控制器传送GPS信息；

所述步进控制模块与行走机构连接，用于根据所述控制器接收的控制信息，控制所述行走机构的行走运动；

所述摄像控制模块与所述摄像机构连接，用于根据所述控制器接收的控制信息，调节所述摄像机构的位置及工作状态。

8.根据权利要求1-4任一项所述的视频检查车，其特征在于，所述主机箱体包括固定架，所述抽屉内安装有所述控制机构；所述箱体的顶部分别对称的设有两个所述固定架，所述行走机构安装在两个所述固定架之间。