CN110487188B - 一种桥梁裂缝检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁裂缝检测系统，包括伸缩臂，所述伸缩臂的末端滑动安装托板，所述托板上固定安装裂缝观察机构和裂缝测量机构，所述裂缝观察机构内部配合安装能够上下运动的观察摄像台，所述裂缝测量机构内部配合安装能够上下运动的测量摄像台，所述裂缝测量机构内部设置标记机构，本桥梁裂缝检测系统方便桥梁底部缝隙的检测，且无需人员进入桥梁底部，有效保证检测人员的作业安全，且保证缝隙的检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁检测技术领域，具体为一种桥梁裂缝检测系统。
背景技术
桥梁为架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的建筑物。桥梁在外界因素作用下常会发生变形，导致开裂甚至破坏。桥梁结构常规裂缝机理的产生相当复杂，主要是由一种或者几种因素引起的，其他因素只是起了裂缝继续发展或加剧化的作用。现有技术对裂缝测量主要通过手持检测仪进行检测，费时费力，对桥梁侧壁和桥梁底面的裂缝检测较难实现或者效率很低，有时需要检测人员到桥底进行观测，对检测人员人身安全造成威胁。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种方便对桥梁底部缝隙进行检测的桥梁裂缝检测系统。
为实现上述目的，本发明提出一种桥梁裂缝检测系统，包括伸缩臂，所述伸缩臂末端滑动安装托板，所述托板上固定安装裂缝观察机构和裂缝测量机构，所述裂缝观察机构内部配合安装能够上下运动的观察摄像台，所述裂缝测量机构内部配合安装能够上下运动的测量摄像台，所述裂缝测量机构内部设置标记机构。
作为本发明的一种优选技术方案：所述托板的两侧分别设置滚轮，所述滚轮与伸缩臂滚动接触，所述伸缩臂内部两侧沿长度方向设置齿条，所述托板的两侧分别设置第一电机，所述第一电机的输出端设置与齿条啮合的齿轮，第一电机带动齿轮旋转，通过齿轮与齿条啮合，带动托板沿伸缩臂长度方向滑动，从而带动裂缝观察机构和裂缝测量机构动作。
作为本发明的一种优选技术方案：所述裂缝观察机构包括外框架、抬升板和第二电机，所述外框架内部转动布置竖直的丝杠和水平的蜗杆，所述丝杠外部同轴固定设置与蜗杆啮合的蜗轮，所述蜗杆与第二电机的输出轴连接，所述抬升板内部设置与丝杠啮合的丝杠螺母，所述观察摄像台固定安装在抬升板上表面，通过第二电机带动丝杠转动，带动抬升板上下运动，使观察摄像台或测量摄像台靠近检测位置。
作为本发明的一种优选技术方案：所述裂缝测量机构结构与裂缝观察机构相同，所述裂缝测量机构的抬升板上固定设置测量摄像台。
作为本发明的一种优选技术方案：所述观察摄像台包括第一电子云台，所述第一电子云台上方设置第一摄像头和第一补光灯，通过第一电子云台作用，方便第一摄像头角度的调整。
作为本发明的一种优选技术方案：所述裂缝测量机构包括第二电子云台，所述第二电子云台上方设置第二摄像头和第二补光灯，所述第二摄像头外侧的第二电子云台上表面设置激光测距传感器，通过激光测距传感器检测裂缝测量机构与待测位置的距离，对缝隙宽度和长度测量进行辅助。
作为本发明的一种优选技术方案：所述标记机构包括竖直布置的伸缩杆和存放架，所述存放架内部沿竖直方向设置单侧开口的存放格，所述伸缩杆布置在存放格开口的一侧，所述存放格正对开口一侧的侧壁内部水平设置伸缩推杆，所述伸缩推杆和伸缩杆的端部分别设置第一电磁铁和第二电磁铁，通过在存放架内部放置不同的印信，通过选取不同的印信，在桥梁缝隙处做出不同的标记。
作为本发明的一种优选技术方案：所述标记机构与裂缝测量机构的抬升板固定安装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本产品能够安装在检测车上，对桥梁底部进行缝隙检测，检测过程中，通过摄像的方式对桥梁底部进行缝隙检测，取代了现有的人工测量的方式，使得本发明可以配合数据采集和控制系统，可以实现无需人员进入，保证人员安全，且内部裂缝观察机构和裂缝测量机构能够对缝隙进行拍照测量并回传，且裂缝观察机构和裂缝测量机构能够进行位置调整，保证检测结果的准确，且内部集成标记机构，对裂缝处根据裂缝类型进行标记，方便后期确认和维修。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明裂缝观察机构、裂缝测量机构和托板的装配示意图；
图3为本发明裂缝观察机构的结构示意图；
图4为本发明裂缝观察机构的主视图；
图5为本发明裂缝测量机构的结构示意图；
图6为本发明标记机构的剖视图。
图中：1伸缩臂、2托板、201第一电机、3裂缝观察机构、301外框架、302抬升板、303观察摄像台、304丝杠、305丝杠螺母、306蜗杆、307第二电机、4裂缝测量机构、401测量摄像台、402激光测距传感器、5标记机构、501伸缩杆、502存放架、503伸缩推杆、504第一电磁铁、505第二电磁铁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供以下技术方案：
一种桥梁裂缝检测系统，包括伸缩臂1，伸缩臂1的末端滑动安装托板2，托板2上固定安装裂缝观察机构3和裂缝测量机构4，裂缝观察机构3内部配合安装能够上下运动的观察摄像台303，裂缝测量机构4内部配合安装能够上下运动的测量摄像台401，裂缝测量机构4内部设置标记机构5。
托板2的两侧分别设置滚轮，滚轮与伸缩臂1滚动接触，伸缩臂1内部两侧沿长度方向设置齿条，托板2的两侧分别设置第一电机201，第一电机201的输出端设置与齿条啮合的齿轮，第一电机201带动齿轮旋转，通过齿轮与齿条啮合，带动托板2沿伸缩臂1长度方向滑动，从而带动裂缝观察机构3和裂缝测量机构4动作。
裂缝观察机构3包括外框架301、抬升板302和第二电机307，外框架301内部转动布置竖直的丝杠304和水平的蜗杆306，丝杠304外部同轴固定设置与蜗杆306啮合的蜗轮，蜗杆306与第二电机307的输出轴连接，抬升板302内部设置与丝杠304啮合的丝杠螺母305，观察摄像台303固定安装在抬升板302上表面，通过第二电机307带动丝杠302转动，带动抬升板302上下运动，使观察摄像台303或测量摄像台401靠近检测位置。
裂缝测量机构4结构与裂缝观察机构3相同，裂缝测量机构4的抬升板上固定设置测量摄像台401。
观察摄像台303包括电子云台，第一电子云台上方设置第一摄像头和第一补光灯，通过第一电子云台作用，方便第一摄像头角度的调整。
裂缝测量机构4包括第二电子云台，第二电子云台上方设置第二摄像头和第二补光灯，第二摄像头外侧的第二电子云台上表面设置激光测距传感器402，通过激光测距传感器402检测裂缝测量机构4与待测位置的距离，对缝隙宽度和长度测量进行辅助。
标记机构5包括竖直布置的伸缩杆501和存放架502，存放架502内部沿竖直方向设置单侧开口的存放格，伸缩杆501布置在存放格开口的一侧，存放格正对开口一侧的侧壁内部水平设置伸缩推杆503，伸缩推杆503和伸缩杆501的端部分别设置第一电磁铁504和第二电磁铁505，通过在存放架502内部放置不同的印信，通过选取不同的印信，在桥梁缝隙处做出不同的标记。
标记机构5与裂缝测量机构4的抬升板固定安装。
伸缩臂1和电磁铁均采用市场上常见的型号，伸缩推杆503和伸缩杆501优选电动伸缩杆，电子云台优选深圳宏翔视科技有限公司销售的HX-G303室外全方位云台，摄像头均优选高清摄像头，激光测距传感器402优选武汉承拓电子科技有限公司销售的GHLM20C型激光测距传感器，以上器件的布线和控制方式均采用现有技术中的常见方案。
工作原理:使用桥梁裂缝检测系统进行裂缝检测，伸缩臂1的末端伸到桥底最外侧，第一摄像头和第一补光灯启动，第一摄像头开始拍照并且伸缩臂1继续向桥底内侧伸展，通过观察第一摄像头的照片判断桥底面否存在裂缝，当发现裂缝时，伸缩臂1停止伸展，第二摄像头和第二补光灯启动，开始拍照，激光测距传感器402检测到裂缝的距离，根据该距离和第二摄像头拍摄的照片可以计算裂缝的实际尺寸。然后运行标记机构5，对裂缝位置进行信息标记。在对裂缝进行测量和标记时，可以调节托板2在伸缩臂1上的位置，以便更方便的测量和标记。
在对裂缝进行标记后，伸缩臂1继续向桥底内侧伸展，继续进行下一步的检测。
待全部检测结束后，伸缩臂1收回，移动至下一位置进行检测。
本发明好处：本发明在进行桥底缝隙检测时，只需将伸缩臂1与检测车固定，通过伸缩臂1伸缩至桥底，带动裂缝观察机构3和裂缝测量机构4运动，在运动过程中裂缝观察机构3中的观察摄像台303对桥底进行图像采集，通过对图形进行分析，识别可疑缝隙，当发现可疑缝隙时，此时第二电机307动作，带动抬升板302上升，使观察摄像台303接近可疑缝隙，同时配合第一电子云台进行角度调整，利用第一摄像头对可疑缝隙进行拍照确认，并进行数据回传，随后托板2带动裂缝测量机构4靠近缝隙，测量摄像台401内部第二摄像头对缝隙进行拍照，结合激光测距传感器402对测量摄像台401与缝隙的当前距离测量结果，对缝隙的宽度和长度进行图形识别和计算，其中缝隙的图形识别和长度测量均涉及图形识别技术，现有技术中有较为成熟的解决方案，此处不再赘述。
测量完成后，对拍照的信息进行回传，且控制伸缩杆501伸缩至对应印信存放格存放的位置，对应印信存放格侧壁的伸缩推杆503动作，将印信推出至伸缩杆501顶端，此时第二电磁铁505得电将印信吸附，且伸缩杆501伸长，使印信上升并按压在缝隙处，进行印记标记，完成后，伸缩杆501恢复原有位置，此时第二电磁铁505断电，初始的伸缩推杆503端部的第一电磁铁504得电吸附印信，伸缩推杆503缩短，将印信取回并重新放置在存放格内部。
整个检测过程，无需人工进入到桥梁下方，保证检测人员的安全，且采用摄像头进行图像采集，并利用图形分析进行缝隙长度和宽度测量，可测量长度长于1米的缝隙，测量精度可达0.1毫米，而且能够自动在缝隙处根据缝隙尺寸进行对应印信的标记，便于后续的识别和维修。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种桥梁裂缝检测系统，其特征在于：包括伸缩臂（1），所述伸缩臂（1）的末端滑动安装托板（2），所述托板（2）上固定安装裂缝观察机构（3）和裂缝测量机构（4），所述裂缝观察机构（3）内部配合安装能够上下运动的观察摄像台（303），所述裂缝测量机构（4）内部配合安装能够上下运动的测量摄像台（401），所述裂缝测量机构（4）内部设置标记机构（5），所述标记机构（5）包括竖直布置的伸缩杆（501）和存放架（502），所述存放架（502）内部沿竖直方向设置单侧开口的存放格，所述伸缩杆（501）布置在存放格开口的一侧，所述存放格正对开口一侧的侧壁内部水平设置伸缩推杆（503），所述伸缩推杆（503）和伸缩杆（501）的端部分别设置第一电磁铁（504）和第二电磁铁（505），所述裂缝观察机构（3）包括外框架（301）、抬升板（302）和第二电机（307），所述外框架（301）内部转动布置竖直的丝杠（304）和水平的蜗杆（306），所述丝杠（304）外部同轴固定设置与蜗杆（306）啮合的蜗轮，所述蜗杆（306）与第二电机（307）的输出轴连接，所述抬升板（302）内部设置与丝杠（304）啮合的丝杠螺母（305），所述观察摄像台（303）固定安装在抬升板（302）上表面，所述裂缝测量机构（4）结构与裂缝观察机构（3）相同，所述裂缝测量机构（4）的抬升板上固定设置测量摄像台（401）。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁裂缝检测系统，其特征在于：所述托板（2）的两侧分别设置滚轮，所述滚轮与伸缩臂（1）滚动接触，所述伸缩臂（1）内部两侧沿长度方向设置齿条，所述托板（2）的两侧分别设置第一电机（201），所述第一电机（201）的输出端设置与齿条啮合的齿轮。
3.根据权利要求1所述的桥梁裂缝检测系统，其特征在于：所述观察摄像台（303）包括第一电子云台，所述第一电子云台上方设置第一摄像头和第一补光灯。
4.根据权利要求1所述的桥梁裂缝检测系统，其特征在于：所述测量摄像台（401）包括第二电子云台，所述第二电子云台上方设置第二摄像头和第二补光灯，所述第二摄像头外侧的第二电子云台上表面设置激光测距传感器（402）。
5.根据权利要求1所述的桥梁裂缝检测系统，其特征在于：所述标记机构（5）与裂缝测量机构（4）的抬升板固定安装。
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