CN109295840A - 一种公路沥青路面损伤监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种公路沥青路面损伤监测装置，包括主体、监测机构、若干飞行机构和若干支脚，飞行机构包括侧杆、第一电机、第一驱动轴和旋翼，监测机构包括第二电机、转盘、若干平衡组件和两个监测组件，监测组件包括凹口、气泵、气缸、活塞、伸缩单元、监测板、雷达和接收器，平衡组件包括弹簧、平衡块、滚珠和两个限位单元，该公路沥青路面损伤监测装置通过飞行机构使得主体浮空对路面进行监测，方便车辆行驶，不仅如此，通过监测机构实现监测板的二次移动，从而扩大监测板的移动范围，便于扩大设备的监测范围，提高了设备的监测效率和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及监测装置领域，特别涉及一种公路沥青路面损伤监测装置。
背景技术
沥青路面因施工工期短、可回收利用等优点而在高等级公路中得到广泛应用，然而在荷载及环境温度、湿度等作用下，柔性沥青面层常常发生裂纹、车辙、界面剥离等损伤，这些损伤缩短了沥青路面的服役寿命、增加了交通压力，同时也带来了沉重的经济负担，因此，掌握这些损伤的成因意义重大。
公路沥青路面的检测方法有多种，主要包括：观测法、摄像测量法以及探地雷达法，观察法主要是指利用人眼或借助录像对路面的损伤进行监测，在具体的实践操作中，该方法较为原始，效率地下，测量结果误差也比较大，而采用摄像测量法和探地雷达法在监测过程中，监测范围有限，且监测时，需要监测设备在公路上移动，给公路的交通带来影响，进而降低了现有的公路沥青路面损伤监测装置的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种公路沥青路面损伤监测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种公路沥青路面损伤监测装置，包括主体、监测机构、若干飞行机构和若干支脚，支脚周向均匀分布在主体的下方，监测机构设置在主体的下方，飞行机构周向均匀分布在主体的外周，主体内设有控制器和天线，天线与控制器电连接；
飞行机构包括侧杆、第一电机、第一驱动轴和旋翼，第一电机通过侧杆与主体固定连接，第一电机与控制器电连接，第一电机与第一驱动轴传动连接，旋翼周向均匀分布在第一驱动轴的外周；
监测机构包括第二电机、转盘、若干平衡组件和两个监测组件，第二电机固定在主体的下方，第二电机与转盘传动连接，平衡组件周向均匀分布在第二电机的外周，两个监测组件分别位于转盘的两侧，监测组件包括凹口、气泵、气缸、活塞、伸缩单元、监测板、雷达和接收器，凹口水平设置在转盘上，气泵固定在凹口内的底部，气缸的外周固定在凹口的内壁上，气泵与气缸连通，活塞的外周与气缸的内壁密封连接，伸缩单元设置在活塞的远离气泵的一侧，伸缩单元与监测板传动连接，雷达和接收器均固定在监测板的下方，第二电机、气泵、雷达和接收器均与控制器电连接。
作为优选，为了保证转盘的平稳转动，平衡组件包括弹簧、平衡块、滚珠和两个限位单元，平衡块通过弹簧设置在主体的下方，弹簧处于压缩状态，平衡块的下方设有开口，开口与滚珠相匹配，滚珠的球心位于开口内，滚珠抵靠在转盘上，两个限位单元分别位于平衡块的两侧。
作为优选，为了固定平衡块的位置，平衡单元包括限位板、限位杆和凸板，限位板固定在平衡块上，凸板通过限位杆固定在主体的下方，限位板套设在限位杆上。
作为优选，为了实现监测板的移动，伸缩单元包括第三电机、丝杆、套管和固定框，第三电机固定在活塞上，第三电机与控制器电连接，第三电机与丝杆的一端传动连接，套管套设在丝杆的另一端，套管与监测板固定连接，套管的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，固定框固定在气缸的内壁上，固定框套设在套管上。
作为优选，为了检测主体的下方是否有车辆经过，转盘的下方的圆心处设有摄像头，摄像头与控制器电连接。
作为优选，为了增强设备的续航能力，主体的上方设有太阳能板。
本发明的有益效果是，该公路沥青路面损伤监测装置通过飞行机构使得主体浮空对路面进行监测，方便车辆行驶，不仅如此，通过监测机构实现监测板的二次移动，从而扩大监测板的移动范围，便于扩大设备的监测范围，提高了设备的监测效率和实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的公路沥青路面损伤监测装置的结构示意图；
图2是本发明的公路沥青路面损伤监测装置的监测机构的结构示意图；
图3是图1的A部放大图；
图中：1.主体，2.支脚，3.侧杆，4.第一电机，5.第一驱动轴，6.旋翼，7.第二电机，8.转盘，9.气泵，10.气缸，11.活塞，12.监测板，13.雷达，14.接收器，15.弹簧，16.平衡块，17.滚珠，18.限位板，19.限位杆，20.凸板，21.第三电机，22.丝杆，23.套管，24.固定框，25.摄像头，26.太阳能板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种公路沥青路面损伤监测装置，包括主体1、监测机构、若干飞行机构和若干支脚2，支脚2周向均匀分布在主体1的下方，监测机构设置在主体1的下方，飞行机构周向均匀分布在主体1的外周，主体1内设有控制器和天线，天线与控制器电连接；
飞行机构包括侧杆3、第一电机4、第一驱动轴5和旋翼6，第一电机4通过侧杆3与主体1固定连接，第一电机4与控制器电连接，第一电机4与第一驱动轴5传动连接，旋翼6周向均匀分布在第一驱动轴5的外周；
该监测装置中，主体1内的天线可用于收发无线信号，检测人员可通过手机、电脑等遥控设备发送无线信号，天线在接收到这些信号后，将信号传递给控制器，控制器控制飞行机构和监测机构运行，由监测机构对沥青路面进行监测，并将监测结果传递给控制器，控制器将结果通过天线发送，检测人员接收到天线发送的信号后，可观察路面损伤情况，为了保证在进行监测时，不影响公路交通，由控制器控制固定在侧杆3上的第一电机4启动，通过第一驱动轴5带动旋翼6旋转，使得旋转的旋翼6产生向下的气流，支撑主体1浮空飞行，便于公路上的车辆行驶，使得设备在监测时公路上汽车仍可以通行。
如图2所示，监测机构包括第二电机7、转盘8、若干平衡组件和两个监测组件，第二电机7固定在主体1的下方，第二电机7与转盘8传动连接，平衡组件周向均匀分布在第二电机7的外周，两个监测组件分别位于转盘8的两侧，监测组件包括凹口、气泵9、气缸10、活塞11、伸缩单元、监测板12、雷达13和接收器14，凹口水平设置在转盘8上，气泵9固定在凹口内的底部，气缸10的外周固定在凹口的内壁上，气泵9与气缸10连通，活塞11的外周与气缸10的内壁密封连接，伸缩单元设置在活塞11的远离气泵9的一侧，伸缩单元与监测板12传动连接，雷达13和接收器14均固定在监测板12的下方，第二电机7、气泵9、雷达13和接收器14均与控制器电连接。
监测机构运行时，由控制器控制第二电机7启动，带动转盘8在主体1的下方转动，使得主体1上两个凹口的连线与主体1的前进方向保持垂直的角度，而后控制器控制监测组件中的气泵9启动，向气缸10中输送空气，使得活塞11远离气泵9移动，带动监测板12远离凹口，根据路面的宽度状况，控制器控制伸缩单元运行，进而带动监测板12移动，由控制器控制监测板12的下方的雷达13启动，向沥青路面发送高频脉冲电磁波信号，电磁波遇到路面后发生反射，通过接收器14接收返回的电磁波信号，并将电磁波信号传递给控制器，控制器根据返回的电磁波信号，判断沥青路面的受损状况，从而实现对路面的检测。
如图3所示，平衡组件包括弹簧15、平衡块16、滚珠17和两个限位单元，平衡块16通过弹簧15设置在主体1的下方，弹簧15处于压缩状态，平衡块16的下方设有开口，开口与滚珠17相匹配，滚珠17的球心位于开口内，滚珠17抵靠在转盘8上，两个限位单元分别位于平衡块16的两侧。
在平衡组件中，受压缩的弹簧15对平衡块16产生推力，使得平衡块16下方的开口内，滚珠17抵靠在转盘8上，同时在转盘8旋转的过程中，滚珠17发生滚动，通过多个平衡组件的滚珠17同时抵靠在转盘8上，实现转盘8的平稳转动。
作为优选，为了固定平衡块16的位置，平衡单元包括限位板18、限位杆19和凸板20，限位板18固定在平衡块16上，凸板20通过限位杆19固定在主体1的下方，限位板18套设在限位杆19上。利用限位杆19穿过限位板18，并通过凸板20防止限位杆19脱离限位板18，从而固定限位板18和平衡块16的位置，防止转盘8转动时，通过与滚珠17的摩擦带动平衡块16转动。
如图2所示，伸缩单元包括第三电机21、丝杆22、套管23和固定框24，第三电机21固定在活塞11上，第三电机21与控制器电连接，第三电机21与丝杆22的一端传动连接，套管23套设在丝杆22的另一端，套管23与监测板12固定连接，套管23的与丝杆22的连接处设有与丝杆22匹配的螺纹，固定框24固定在气缸10的内壁上，固定框24套设在套管23上。
控制器控制第三电机21启动，带动丝杆22旋转，丝杆22通过螺纹作用在套管23上，使得套管23在固定框24的限位作用下，沿着丝杆22的轴线进行移动，进而带动监测板12移动，从而扩大监测范围，提高监测效率。
作为优选，为了检测主体1的下方是否有车辆经过，转盘8的下方的圆心处设有摄像头25，摄像头25与控制器电连接。由于主体1位于空中进行监测，因此在监测过程中有车辆在路面上经过，此时会干扰雷达13发射的电磁波的传播路径，通过摄像头25检测主体1下方的画面，并将拍摄的图像传递给控制器，使得控制器在路面无车辆经过的时候进行监测，从而提高了监测精度。
作为优选，为了增强设备的续航能力，主体1的上方设有太阳能板26。通过太阳能板26可在设备执行监测任务的同时进行光伏发电，提供设备运行的电能，从而增强了设备的续航能力。
该监测装置使用时，通过飞行机构带动主体1在路面的上方进行浮空飞行，便于路面车辆的行驶，同时，通过气泵9向气缸10中输送空气，带动监测板12移动，并由伸缩单元带动监测板12移动，从而扩大监测板12的移动范围，通过雷达13发生电磁波信号，由接收器14接收信号，并传递给控制器，便于分析路面损伤状况，从而扩大了路面损伤监测范围，提高了监测效率。
作为可选的方案，控制器可以采用PLC、微处理器等电子控制单元对监测装置进行控制。
与现有技术相比，该公路沥青路面损伤监测装置通过飞行机构使得主体1浮空对路面进行监测，方便车辆行驶，不仅如此，通过监测机构实现监测板12的二次移动，从而扩大监测板12的移动范围，便于扩大设备的监测范围，提高了设备的监测效率和实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种公路沥青路面损伤监测装置，其特征在于，包括主体(1)、监测机构、若干飞行机构和若干支脚(2)，支脚(2)周向均匀分布在主体(1)的下方，监测机构设置在主体(1)的下方，飞行机构周向均匀分布在主体(1)的外周，用于驱动并提升主体(1)进行浮空飞行，实现对路面的监测，主体(1)内设有控制器和天线，天线与控制器电连接；
飞行机构包括侧杆(3)、第一电机(4)、第一驱动轴(5)和旋翼(6)，第一电机(4)通过侧杆(3)与主体(1)固定连接，第一电机(4)与控制器电连接，第一电机(4)与第一驱动轴(5)传动连接，旋翼(6)周向均匀分布在第一驱动轴(5)的外周；
监测机构包括第二电机(7)、转盘(8)、若干平衡组件和两个监测组件，第二电机(7)固定在主体(1)的下方，第二电机(7)与转盘(8)传动连接，平衡组件周向均匀分布在第二电机(7)的外周，两个监测组件分别位于转盘(8)的两侧，监测组件包括凹口、气泵(9)、气缸(10)、活塞(11)、伸缩单元、监测板(12)、雷达(13)和接收器(14)，凹口水平设置在转盘(8)上，气泵(9)固定在凹口内的底部，气缸(10)的外周固定在凹口的内壁上，气泵(9)与气缸(10)连通，活塞(11)的外周与气缸(10)的内壁密封连接，伸缩单元设置在活塞(11)的远离气泵(9)的一侧，伸缩单元与监测板(12)传动连接，雷达(13)和接收器(14)均固定在监测板(12)的下方，第二电机(7)、气泵(9)、雷达(13)和接收器(14)均与控制器电连接；
所述控制器控制第二电机(7)启动，带动转盘(8)在主体(1)的下方转动，使得主体(1)上两个凹口的连线与主体(1)的前进方向保持垂直的角度，并且控制器还控制监测机构中的气泵(9)启动，向气缸(10)中输送空气使得活塞(11)远离气泵(9)移动，带动监测板(12)远离凹口，根据路面的宽度状况，控制器控制伸缩单元运行，进而带动监测板(12)移动，监测板(12)的下方的雷达(13)用于向沥青路面发送高频脉冲电磁波信号，电磁波遇到路面后发生反射，通过接收器(14)接收返回的电磁波信号，并将电磁波信号传递给控制器，控制器根据返回的电磁波信号，判断沥青路面的受损状况。
2.如权利要求1的公路沥青路面损伤监测装置，其特征在于，平衡组件包括弹簧(15)、平衡块(16)、滚珠(17)和两个限位单元，平衡块(16)通过弹簧(15)设置在主体(1)的下方，弹簧(15)处于压缩状态，平衡块(16)的下方设有开口，开口与滚珠(17)相匹配，滚珠(17)的球心位于开口内，滚珠(17)抵靠在转盘(8)上，两个限位单元分别位于平衡块(16)的两侧。
3.如权利要求2的公路沥青路面损伤监测装置，其特征在于，平衡单元包括限位板(18)、限位杆(19)和凸板(20)，限位板(18)固定在平衡块(16)上，凸板(20)通过限位杆(19)固定在主体(1)的下方，限位板(18)套设在限位杆(19)上。
4.如权利要求1的公路沥青路面损伤监测装置，其特征在于，伸缩单元包括第三电机(21)、丝杆(22)、套管(23)和固定框(24)，第三电机(21)固定在活塞(11)上，第三电机(21)与控制器电连接，第三电机(21)与丝杆(22)的一端传动连接，套管(23)套设在丝杆(22)的另一端，套管(23)与监测板(12)固定连接，套管(23)的与丝杆(22)的连接处设有与丝杆(22)匹配的螺纹，固定框(24)固定在气缸(10)的内壁上，固定框(24)套设在套管(23)上。
5.如权利要求1的公路沥青路面损伤监测装置，其特征在于，转盘(8)的下方的圆心处设有摄像头(25)，摄像头(25)与控制器电连接。
6.如权利要求1的公路沥青路面损伤监测装置，其特征在于，主体(1)的上方设有太阳能板(26)。
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