CN111141756A - 建构筑物病害巡检装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建构筑物病害巡检装置及系统,其中,建构筑物病害巡检装置包括旋转支撑柱、吊杆机构、长度可调的相机支撑架以及置于目标建构筑物上的巡检车,旋转支撑柱安装于巡检车上,吊杆机构的一端连接于旋转支撑柱上,另一端与相机支撑架的一端相连接;相机支撑架上安装有多个复眼相机,多个复眼相机沿相机支撑架的长度方向间隔布置,且相邻的两个复眼相机的拍摄区域部分重叠。该建构筑物病害巡检装置具有高效率、低风险、适用性广且可操作性强的优点。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构检测技术领域,具体涉及一种建构筑物病害巡检装置及系统。
背景技术
随着中国经济的飞速发展,我国桥梁建设正以一种令世界瞩目的速度在飞速发展,桥梁在现代社会的地位也在不断提高,无论是跨海、跨河桥梁还是高架桥、立交桥都与国民经济和人们的日常生活息息相关,然而,随着人们和国家对于桥梁的依赖性越来越高,桥梁的使用频率也在大幅增加,导致在役桥梁逐渐暴露出结构病害问题,因此桥梁病害检查在桥梁安全中占有重要的地位,其中,桥梁在荷载作用下最易发生形变和开裂的部位是梁底,梁底表观检查为桥梁检查中极其重要的一项。
目前大部分桥梁的巡检工作采用借助辅助设备进行人工检测的方法,但这种人工检测的方法存在效率低、安全风险高等诸多问题,为替代传统的人工检测方式,近年来逐步尝试采用无人机进行检测取得了比较好的效果,但采用无人机进行桥梁的巡检工作仍存在一些不足:
1、无人机的GPS导航信号在特殊天气下会出现信号不稳定现象,而且对操作人员技术要求极高,因此可操作性较差;
2、无人机难以飞入结构特殊的桥梁底部,因此使用范围具有一定的局限性,难以满足各种结构桥梁的检测需求。
为此,寻求一种高效率、低风险、适用性广且可操作性强的桥梁巡检方式是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点,本发明的目的在于提供一种高效率、低风险、适用性广且可操作性强的建构筑物病害巡检装置。
本发明为达到其目的,所采用的技术方案如下:
一种建构筑物病害巡检装置,包括旋转支撑柱、吊杆机构、长度可调的相机支撑架以及置于目标建构筑物上的巡检车,所述旋转支撑柱安装于所述巡检车上,所述吊杆机构的一端连接于所述旋转支撑柱上,另一端与所述相机支撑架的一端相连接;所述相机支撑架上安装有多个复眼相机,多个所述复眼相机沿所述相机支撑架的长度方向间隔布置,且相邻的两个所述复眼相机的拍摄区域部分重叠。
进一步地,所述相机支撑架包括第一支撑架、第二支撑架、第三支撑架、第一旋转关节和第二旋转关节,所述第一支撑架的第一端与所述吊杆机构的另一端相连接,所述第一支撑架的第二端通过所述第一旋转关节与所述第二支撑架的第一端转动连接,所述第二支撑架的第二端通过所述第二旋转关节与所述第三支撑架的一端转动连接。
进一步地,所述第一旋转关节包括旋转凸关节、旋转凹关节以及安装于所述旋转凹关节上的驱动轴和驱动电机,所述旋转凹关节固定于所述第二支撑架的第一端上,所述驱动电机的输出轴与所述驱动轴的一端相连接,所述旋转凸关节的第一端固定于所述第一支撑架的第二端上,所述旋转凸关节的第二端套设于所述驱动轴上并通过所述驱动轴与所述旋转凹关节转动连接。
进一步地,所述吊杆机构包括第一吊杆、第二吊杆、第一液压杆、第二液压杆、第三液压杆和转动连接头,所述第一吊杆上安装有滑套,所述第二吊杆的第一端铰接于所述旋转支撑柱上,所述第二吊杆的第二端与所述滑套相铰接;所述第一吊杆的第一端与所述第一液压杆的第一端相铰接,所述第一吊杆的第二端铰接于所述转动连接头上,所述第一液压杆的第二端铰接于所述第二吊杆上;所述第二液压杆的第一端铰接于所述第二吊杆上,所述第二液压杆的第二端铰接于所述旋转支撑柱上;所述第三液压杆靠近所述第一吊杆的第二端设置,且所述第三液压杆的第一端铰接于所述第一吊杆上,所述第三液压杆的第二端与所述转动连接头的第一端相铰接,所述转动连接头的第二端与所述第一支撑架的一端固定连接。
进一步地,所述旋转支撑柱包括支撑立柱、柱状底座以及安装于所述巡检车上的回转式减速器,所述支撑立柱的底端固定于所述柱状底座的顶部上,所述柱状底座安装于所述回转式减速器的内圈中,所述第二吊杆的第一端与所述支撑立柱的顶端相铰接,所述第二液压杆的第二端铰接于所述柱状底座的顶部上。
进一步地,前述的建构筑物病害巡检装置,还包括控制器,所述控制器分别与所述巡检车、各个所述复眼相机信号连接。
进一步地,前述的建构筑物病害巡检装置,还包括多个沿所述相机支撑架的长度方向间隔布置的补光灯,各个所述复眼相机均内置有环境光传感器,其中,各个所述补光灯、环境光传感器均信号连接至所述控制器。
进一步地,前述的建构筑物病害巡检装置,还包括控制器和安装于所述相机支撑架上的激光报警器,其中,所述激光报警器、第一旋转关节、第二旋转关节、第三液压杆均信号连接至所述控制器。
进一步地,前述的建构筑物病害巡检装置,还包括无线遥控器以及安装于所述相机支撑架上的实时摄像头,所述实时摄像头、第一液压杆、第二液压杆、第三液压杆均与所述无线遥控器通信连接。
对应地,本发明还提出一种建构筑物病害巡检系统,包括远程计算机、云端服务器以及前述的建构筑物病害巡检装置,其中,所述远程计算机、各个所述复眼相机均与所述云端服务器通信连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提出的建构筑物病害巡检装置,在使用时,可通过旋转支撑柱和吊杆机构将相机支撑架伸入桥梁的底部,使得相机支撑架的长度方向与桥梁的宽度方向保持一致,由于相机支撑架上相邻的两个复眼相机的拍摄区域部分重叠,因此桥梁底部沿宽度方向的各个部位均可被复眼相机进行覆盖,保证了所拍摄到的桥梁底部图片信息的连贯性和完整性,同时,由于相机支撑架的长度可调,因此可适应不同宽窄程度的桥梁结构,从而可满足各种结构桥梁的检测需求,适用性广;而且,在对桥梁底部的表观进行检查时,只需控制巡检车沿着桥梁的长度方向行驶,而在巡检车行驶的过程中,复眼相机可代替肉眼对桥梁底部进行拍摄检测,因此,不仅可操作性强、巡检效率高,而且无需专人到桥底进行检测,安全风险低。
本发明提出的建构筑物病害巡检系统,可将复眼相机采集到的桥梁底部图片信息上传至云端服务器中,进而远程计算机可通过登录云端服务器获取复眼相机所上传的桥梁底部图片信息并进行桥梁病害类型的自动检测和识别,如此,一方面,与一般的无人机检测的方式相比,可在图片信息采集的环节上提高桥梁病害检测的效率,另一方面,与传统人工检测的方式相比,可在桥梁病害类型识别的环节上,提高桥梁病害检测的效率和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中建构筑物病害巡检装置使用前的状态示意图;
图2为本发明一实施例中建构筑物病害巡检装置进行巡检工作时的状态示意图;
图3为本发明一实施例中相机支撑架在伸入桥梁底部下方之前的位置状态示意图(去掉第三液压杆);
图4为本发明一实施例中相机支撑架在伸入桥梁底部下方之后的位置状态示意图;
图5为本发明一实施例中相机支撑架的伸展过程示意图;
图6为本发明一实施例中第一旋转关节的结构原理示意图;
图7为本发明一实施例中复眼相机的结构示意图;
图8为图7的俯视图;
图9为本发明一实施例中建构筑物病害巡检系统的结构示意图。
附图标记说明:
1-巡检车,2-旋转支撑柱,21-支撑立柱,22-柱状底座,23-回转式减速器,3-吊杆机构,31-第一吊杆,311-侧臂,3111-第一铰接部,32-第二吊杆,33-第一液压杆,34-第二液压杆,35-滑套,36-第三液压杆,37-转动连接头,371-支撑架固定部,372-第二铰接部,373-第三铰接部,4-相机支撑架,41-第一支撑架,42-第二支撑架,43-第三支撑架,44-第一旋转关节,441-旋转凸关节,442-旋转凹关节,443-驱动轴,444-驱动电机,445-连接键,446-轴承,45-第二旋转关节,5-复眼相机,51-相机壳体,511-支撑外表面,52-摄像头,6-控制器,7-补光灯,8-实时摄像头,9-激光报警器,10-桥梁,20-无线遥控器,30-远程计算机,40-云端服务器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。
参照图1和图2,本发明实施例提供一种建构筑物病害巡检装置,包括旋转支撑柱2、吊杆机构3、长度可调的相机支撑架4以及置于目标建构筑物上的巡检车1,旋转支撑柱2安装于巡检车1上,吊杆机构3的一端连接于旋转支撑柱2上,另一端与相机支撑架4的一端相连接;相机支撑架4上安装有多个复眼相机5,多个复眼相机5沿相机支撑架4的长度方向间隔布置,且相邻的两个复眼相机5的拍摄区域部分重叠。
为方便理解,以目标建构筑物为桥梁10为例进行解释和说明。在本实施例中,该建构筑物病害巡检装置,在使用时,可通过旋转支撑柱2和吊杆机构3将相机支撑架4伸入桥梁10的底部,使得相机支撑架4的长度方向与桥梁10的宽度方向保持一致,由于相机支撑架4上相邻的两个复眼相机5的拍摄区域部分重叠,因此桥梁10底部沿宽度方向的各个部位均可被复眼相机5进行覆盖,保证了所拍摄到的桥梁10底部图片信息的连贯性和完整性,同时,由于相机支撑架4的长度可调,因此可适应不同宽窄程度的桥梁10结构,从而可满足各种结构桥梁10的检测需求,适用性广;而且,在对桥梁10底部的表观进行检查时,只需控制巡检车1沿着桥梁10的长度方向行驶,而在巡检车1行驶的过程中,复眼相机5可代替肉眼对桥梁10底部进行拍摄检测,因此,不仅可操作性强、巡检效率高,而且无需专人到桥底进行检测,安全风险低。其中,在具体实施时,采用一般的运输货车作为巡检车1即可。
在本实施中,上述复眼相机5与传统的单镜头相机相比,不仅拍摄范围广,而且可实现三维拍摄的效果,满足三维立体桥梁10底部病害检测对图片信息的需求。在一些示例性的实施例中,如图7和图8所示,复眼相机5包括相机壳体51和多个摄像头52,相机壳体51具有支撑外表面511,支撑外表面511为半球面,摄像头52的个数为单数,其中,一个摄像头52位于半球面的顶部,其余摄像头52以半球面的顶部为圆心均匀分布于半球面上,各个摄像头52之间存在间隔而覆盖不同的拍摄区域,且相邻的两个摄像头52的拍摄区域部分重叠。如此,当复眼相机5进行拍摄时,分布于支撑外表面511上的各个摄像头52可从不同的拍摄视角对桥梁10底部的目标位置区域共同进行拍摄,因此可获得大范围的拍摄场景,同时相邻的两个摄像头52的拍摄区域部分重叠,保证了图片信息的连贯性和完整性,使得复眼相机5可实现三维的拍摄效果。其中,在具体实施时,复眼相机5的数量以及相邻两个复眼相机5之间的间隔可根据复眼相机5的拍摄范围和桥梁10的宽度灵活设定,只要能保证桥梁10底部沿其宽度方向的各个部位均可被复眼相机5进行全面覆盖即可,对此不作具体的限定。
参照图1、图2和图5,在一个示例性的实施例中,相机支撑架4包括第一支撑架41、第二支撑架42、第三支撑架43、第一旋转关节44和第二旋转关节45,第一支撑架41的第一端与吊杆机构3的另一端相连接,第一支撑架41的第二端通过第一旋转关节44与第二支撑架42的第一端转动连接,第二支撑架42的第二端通过第二旋转关节45与第三支撑架43的一端转动连接。
在本实施例中,通过在相邻的两个相机支撑架4的端部之间设置旋转关节,使得相机支撑架4可通过伸展和折叠方式的方式实现长度可调,如此,可根据实际的桥梁10宽窄灵活地调整相机支撑架4的长度,以满足不同的使用需求,当然,基于上述结构设计的发明构思,在其它一些实施例中,相机支撑架4除了可设计为三段式之外,亦可设计为两段式、四段式等。在具体实施时,优选地,可采用高强度铝合金制作的桁架作为各段支撑架,如此,可降低相机支撑架4的整体质量以及提高相机支撑架4的强度,使得相机支撑架4在各种恶劣天气均可安全作业。
参照图1、图2、图5和图6,,在一个示例性的实施例中,第一旋转关节44包括旋转凸关节441、旋转凹关节442以及安装于旋转凹关节442上的驱动轴443和驱动电机444,旋转凹关节442固定于第二支撑架42的第一端上,驱动电机444的输出轴与驱动轴443的一端相连接,旋转凸关节441的第一端固定于第一支撑架41的第二端上,旋转凸关节441的第二端套设于驱动轴443上并通过驱动轴443与旋转凹关节442转动连接。示例性地,驱动轴443的两端安装有轴承446,驱动轴443与旋转凸关节441之间通过连接键445实现传动,驱动电机444优选为减速电机或调速电机。
在本实施例中,基于上述结构设计,通过控制驱动电机444的正反转即可实现第一支撑架41与第二支撑架42之间的伸展和折叠,使得相机支撑架4的长度可实现调节。同理,第二旋转关节45可采用与第一旋转关节44相同的结构设计,如此,使得第二支撑架42与第三支撑架43之间可实现伸展和折叠。
参照图1至图4,在一个示例性的实施例中,吊杆机构3包括第一吊杆31、第二吊杆32、第一液压杆33、第二液压杆34、第三液压杆36和转动连接头37,第一吊杆31上安装有滑套35,第二吊杆32的第一端铰接于旋转支撑柱2上,第二吊杆32的第二端与滑套35相铰接;第一吊杆31的第一端与第一液压杆33的第一端相铰接,第一吊杆31的第二端铰接于转动连接头37上,第一液压杆33的第二端铰接于第二吊杆32上;第二液压杆34的第一端铰接于第二吊杆32上,第二液压杆34的第二端铰接于旋转支撑柱2上;第三液压杆36靠近第一吊杆31的第二端设置,且第三液压杆36的第一端铰接于第一吊杆31上,第三液压杆36的第二端与转动连接头37的第一端相铰接,转动连接头37的第二端与第一支撑架41的一端固定连接。示例性地,第一液压杆33的第二端铰接于第二吊杆32的顶部上,第二液压杆34的第一端铰接于第二吊杆32的顶部上;示例性地,第一吊杆31靠近其第二端的位置上具有一侧臂311,该侧臂311的末端具有第一铰接部3111,转动连接头37具有支撑架固定部371、第二铰接部372和第三铰接部373,其中,支撑架固定部371和第三铰接部373分别位于转动连接头37的两端位置,第二铰接部372位于转动连接头37的中间位置,支撑架固定部371与第一支撑架41的一端固定连接,第二铰接部372与第一吊杆31的第二端相铰接,第三液压杆36的第一端与第一铰接部3111相铰接,第三液压杆36的第二端与第三铰接部373相铰接。
在本实施例中,基于上述结构设计,通过控制第一液压杆33、第二液压杆34和第三液压杆36的伸缩状态可将相机支撑架4从桥面上方吊放至桥梁10底部下方,并且完成巡检工作可实现复位,操作起来非常方便。
参照图1和图2,在一个示例性的实施例中,旋转支撑柱2包括支撑立柱21、柱状底座22以及安装于巡检车1上的回转式减速器23,支撑立柱21的底端固定于柱状底座22的顶部上,柱状底座22安装于回转式减速器23的内圈中,第二吊杆32的第一端与支撑立柱21的顶端相铰接,第二液压杆34的第二端铰接于柱状底座22的顶部上。
在实际的应用中,为了方便本发明实施例的建构筑物病害巡检装置到达检测现场,使用前,相机支撑架4的长度方向需要沿巡检车1的长度方向摆放,示例性地,使用前,相机支撑架4位于巡检车1车头的上方并沿巡检车1的长度方向摆放;当到达检测现场进行检测工作时,为方便将相机支撑架4吊放至桥梁10底部进行桥梁10的巡检工作,则需要将相机支撑架4沿巡检车1的宽度方向摆放,在本实施例中,基于上述结构设计,通过回转式减速器23驱动柱状底座22进行旋转,即可改变相机支撑架4的摆放位置,非常方便,如此,既可保证相机支撑架4运输过程中的不超宽,又可方便后续将相机支撑架4吊放至桥梁10底部的下方。
参照图1和图2,在一个示例性的实施例中,前述的建构筑物病害巡检装置,还包括控制器6,控制器6分别与巡检车1、各个复眼相机5信号连接。示例性地,控制器6设置于第一支撑架41上,在具体实施时,控制器6可通过有线(如导线等)或者无线(如wifi、蓝牙等)的方式分别与巡检车1、各个复眼相机5信号连接。
在本实施例中,在利用复眼相机5对桥梁10底部进行巡检的过程中,控制器6可通过获取巡检车1的行驶距离来控制各个复眼相机5的拍摄间隔,例如,假设单个复眼相机5的覆盖范围为桥梁10长度方向1.5米×桥梁10宽度方向1.5米,则当巡检车1每行驶一段合适的距离(如每行驶1.5米、1.4米、1.3米等等),可通过控制器6控制各个复眼相机5进行一次拍摄,如此,使得桥梁10底部的巡检工作极具智能化,既可保证桥梁10底部图片信息的采集不会发生遗漏,又可保证巡检的效率。
参照图1和图2,在一个示例性的实施例中,前述的建构筑物病害巡检装置,还包括多个沿相机支撑架4的长度方向间隔布置的补光灯7,各个复眼相机5均内置有环境光传感器(图中未示意出),其中,各个补光灯7、环境光传感器均信号连接至控制器6。其中,各个补光灯7、环境光传感器可通过有线(如导线等)或无线(如wifi、蓝牙等)的方式信号连接至控制器6。
在本实施例中,利用环境光传感器可实时检测相应复眼相机5对应的拍摄场景的光线亮度,进而当检测到复眼相机5所处环境的光线过暗时,通过控制器6开启相应的补光灯7进行补光,并通过调节补光灯7的亮度,使得各个复眼相机5所面对的环境光线条件可基本保持一致,进而使得各个复眼相机5可获得较好清晰度的图片且所拍摄到的各个图片的清晰度可基本保持一致,如此,使得复眼相机5所拍摄到的图片质量可得到保证,避免环境光线因素而影响后续病害检测结果的准确性。
参照图1和图2,在一个示例性的实施例中,前述的建构筑物病害巡检装置,还包括安装于相机支撑架4上的激光报警器9,其中,激光报警器9、第一旋转关节44、第二旋转关节45、第三液压杆36均信号连接至控制器6。其中,激光报警器9、第一旋转关节44、第二旋转关节45可通过有线(如导线等)或无线(如wifi、蓝牙等)的方式信号连接至控制器6。在一些示例性的实施例中,可选用红外线距离传感器作为激光报警器9,在具体实施时,可在第一支撑架41、第二支撑架42和第三支撑架43上均设置一个激光报警器9,示例性地,在第一支撑架41上设置有一个激光报警器9。
在本实施例中,通过设置激光报警器9,可在相机支撑架4移动的过程中实时检测前方是否存在障碍物(如遇到桥墩),进而当检测到障碍物时,可通过控制器6控制第一旋转关节44、第二旋转关节45来对相机支撑架4进行折叠,进而控制第三液压杆36将相机支撑架4的由横向位置调整至与第一吊杆31相平行的纵向位置,以绕开障碍物,待绕开障碍物后,再将相机支撑架4恢复至所需的检测位置,从而,可确保复眼相机5的巡检工作可安全进行。
参照图1、图2和图9,在一个示例性的实施例中,前述的建构筑物病害巡检装置,还包括无线遥控器20以及安装于相机支撑架4上的实时摄像头8,实时摄像头8、第一液压杆33、第二液压杆34、第三液压杆36、第一旋转关节44、第二旋转关节45、各个复眼相机5均与无线遥控器20通信连接。其中,在具体实施时,无线遥控器20可通过云端服务器40等现有方式与实时摄像头8、第一液压杆33、第二液压杆34、第三液压杆36、第一旋转关节44、第二旋转关节45、各个复眼相机5实现通信连接。示例性地,实时摄像头8设置于第一支撑架41上。
在使用过程中,相关操作人员可根据实时摄像头8传回的实时画面,通过无线遥控器20实现相关远程遥控操作,例如,可根据实时摄像头8传回的实时画面,通过遥控第一液压杆33、第二液压杆34、第三液压杆36、第一旋转关节44和第二旋转关节45来调整相机支撑架4的检测位置。
参照图1、图2和图9,对应地,本发明实施例还提供一种建构筑物病害巡检系统,包括远程计算机30、云端服务器40以及上述任一实施例中的建构筑物病害巡检装置,其中,远程计算机30、各个复眼相机5均与云端服务器40通信连接。在一些示例性的实施例中,无线遥控器20可通过云端服务器40分别与旋转支撑柱2、吊杆机构3、复眼相机5通信连接;在一些更为具体的实施例中,无线遥控器20可通过云端服务器40分别与回转式减速器23、实时摄像头8、第一液压杆33、第二液压杆34、第三液压杆36、第一旋转关节44、第二旋转关节45、各个复眼相机5、各个补光灯7通信连接。其中,与云端服务器40建立通信连接的方式可以是Wi-Fi、LTE、LoRa等现有无线通信方式。
在本实施例中,该建构筑物病害巡检系统,可将复眼相机5采集到的桥梁10底部图片信息上传至云端服务器40中,进而远程计算机30可通过登录云端服务器40获取复眼相机5所上传的桥梁10底部图片信息并进行桥梁10病害类型的自动检测和识别,如此,一方面,与一般的无人机检测的方式相比,可在图片信息采集的环节上提高桥梁10病害检测的效率,另一方面,与传统人工检测的方式相比,可在桥梁10病害类型识别的环节上,提高桥梁10病害检测的效率和准确性。
为更好的理解本发明实施例的建构筑物病害巡检系统,参照图1至图9,对其工作过程进行更为详细的描述:
当司机将巡检车1开至需要检测的桥面位置时,另一名操作人员通过操作无线遥控器20控制回转式减速器23动作,回转式减速器23驱动柱状底座22和支撑立柱21旋转90°,使得处于折叠状态的相机支撑架4由原来与巡检车1的长度方向成0°放置变为与巡检车1的长度方向成90°放置;随后,通过无线遥控器20控制第三液压杆36收缩,液压杆拉动转动连接头37旋转90°,使得相机支撑架4与第一吊杆31相垂直;接着,通过无线遥控器20控制第一液压杆33伸长、第二液压杆34收缩,以将相机支撑架4伸入桥梁10底部的下方,此时第一吊杆31处于竖直状态,相机支撑架4处于水平状态;紧接着,通过无线遥控器20控制第一旋转关节44、第二旋转关节45动作,使得相机支撑架4处于全面伸展开的状态;然后,通过无线遥控器20控制实时摄像头8开启,并根据实时摄像头8传回的实时画面(无线遥控器20具有显示屏),通过控制第一液压杆33的伸缩状态来将相机支撑架4调整至合适的高度,其中,当操作人员通过实时画面可清晰地获知桥梁10底部的结构时(若光线较暗,可通过开启补光灯7进行补光),则可确定相机支撑架4已调整至合适的高度;此时,操作人员可通过无线遥控器20控制各个复眼相机5开启并进行一次拍摄,并通知司机已准备就绪,可驾驶巡检车1向前移动,以对桥梁10底部的表观病害进行巡检,其中,在巡检车1移动的过程中,控制器6可实时获取巡检车1的行驶状态信息,如巡检车1的行驶距离,且每当巡检车1行驶一段距离,控制器6控制各个复眼相机5进行一次拍摄,例如,假设各个复眼相机5的覆盖范围均为桥梁10长度方向1.5米×桥梁10宽度方向1.5米,则当巡检车1每行驶一段合适的距离(如每行驶1.5米、1.4米、1.3米等等)时,可通过控制器6控制各个复眼相机5进行一次拍摄。
在一些实施例中,各个复眼相机5每进行一次拍摄所获得的图片信息可直接上传至云端服务器40,云端服务器40再将接收到的图片信息发送至远程计算机30中进行病害分析,在另一些实施例中,各个复眼相机5每进行一次拍摄所获得的图片信息可先存储于内置的存储卡中,后续由人工取出后,再输入到远程计算机30中进行病害分析;此外,在一些实施例中,远程计算机30所获取到的图片信息可以是二维图片信息,也可以是三维图片信息,当获取到的图片信息是二维图片信息,远程计算机30通过内置的专用软件对二维图片信息进行三维处理:将复眼相机5上的各个摄像头52所拍摄到的二维图片分开,并移除阴影和补偿失真,在一个单独的二维画面中重测图,在重测的过程中,在各个摄像头52所得到的二维画面中找出不同处并积累运算,可提取出物体的距离、颜色和形状,从而可得到一个重建的三维图像,进而将获得的三维图像输入到预先训练好的病害分析模型中进行病害分析,从而可获得该三维图像对应的病害检测结果,其中,病害分析模型的训练过程如下:事先准备大量表征不同病害类型的三维图像,一部分作为训练集(占70%),一部分作为验证集(占30%),利用部分训练集对病害分析模型进行训练,然后利用部分验证集对训练过的病害分析模型进行验证,以检验病害分析模型的识别精度是否达到预设精度,若识别精度达到预设精度则停止训练,否则,反复利用训练集对病害分析模型进行训练,直至病害分析模型的识别精度达到预设精度为止,从而获得一个具有病害分析功能的病害分析模型,其中,病害分析模型可采用卷积神经网络模型,也可以是其它具有深度学习功能的神经网络模型,对此不作具体的限制;而当远程计算机30所获取到的图片信息是三维图片信息,则可直接将所获得的三维图片信息输入至到预先训练好的病害分析模型中进行病害分析,从而可获得该三维图片信息对应的病害检测结果;也就是说,将复眼相机5中各个摄像头52所得到的二维图片信息进行三维处理的过程可以在复眼相机5中完成,也可以在远程计算机30中完成,而在实际的应用中,考虑到复眼相机5所采集的图片信息之多、对图片信息进行处理的难度之大(如硬件要求)等问题,对二维图片信息进行三维处理的过程一般通过远程计算机30来完成。
需要说明的是,本发明公开的建构筑物病害巡检装置及系统的其它内容可参见现有技术,在此不再赘述。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,故凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种建构筑物病害巡检装置,其特征在于,包括旋转支撑柱、吊杆机构、长度可调的相机支撑架以及置于目标建构筑物上的巡检车,所述旋转支撑柱安装于所述巡检车上,所述吊杆机构的一端连接于所述旋转支撑柱上,另一端与所述相机支撑架的一端相连接;所述相机支撑架上安装有多个复眼相机,多个所述复眼相机沿所述相机支撑架的长度方向间隔布置,且相邻的两个所述复眼相机的拍摄区域部分重叠。
2.根据权利要求1所述的建构筑物病害巡检装置,其特征在于,所述相机支撑架包括第一支撑架、第二支撑架、第三支撑架、第一旋转关节和第二旋转关节,所述第一支撑架的第一端与所述吊杆机构的另一端相连接,所述第一支撑架的第二端通过所述第一旋转关节与所述第二支撑架的第一端转动连接,所述第二支撑架的第二端通过所述第二旋转关节与所述第三支撑架的一端转动连接。
3.根据权利要求2所述的建构筑物病害巡检装置,其特征在于,所述第一旋转关节包括旋转凸关节、旋转凹关节以及安装于所述旋转凹关节上的驱动轴和驱动电机,所述旋转凹关节固定于所述第二支撑架的第一端上,所述驱动电机的输出轴与所述驱动轴的一端相连接,所述旋转凸关节的第一端固定于所述第一支撑架的第二端上,所述旋转凸关节的第二端套设于所述驱动轴上并通过所述驱动轴与所述旋转凹关节转动连接。
4.根据权利要求2所述的建构筑物病害巡检装置,其特征在于,所述吊杆机构包括第一吊杆、第二吊杆、第一液压杆、第二液压杆、第三液压杆和转动连接头,所述第一吊杆上安装有滑套,所述第二吊杆的第一端铰接于所述旋转支撑柱上,所述第二吊杆的第二端与所述滑套相铰接;所述第一吊杆的第一端与所述第一液压杆的第一端相铰接,所述第一吊杆的第二端铰接于所述转动连接头上,所述第一液压杆的第二端铰接于所述第二吊杆上;所述第二液压杆的第一端铰接于所述第二吊杆上,所述第二液压杆的第二端铰接于所述旋转支撑柱上;所述第三液压杆靠近所述第一吊杆的第二端设置,且所述第三液压杆的第一端铰接于所述第一吊杆上,所述第三液压杆的第二端与所述转动连接头的第一端相铰接,所述转动连接头的第二端与所述第一支撑架的一端固定连接。
5.根据权利要求4所述的建构筑物病害巡检装置,其特征在于,所述旋转支撑柱包括支撑立柱、柱状底座以及安装于所述巡检车上的回转式减速器,所述支撑立柱的底端固定于所述柱状底座的顶部上,所述柱状底座安装于所述回转式减速器的内圈中,所述第二吊杆的第一端与所述支撑立柱的顶端相铰接,所述第二液压杆的第二端铰接于所述柱状底座的顶部上。
6.根据权利要求1所述的建构筑物病害巡检装置,其特征在于,还包括控制器,所述控制器分别与所述巡检车、各个所述复眼相机信号连接。
7.根据权利要求6所述的建构筑物病害巡检装置,其特征在于,还包括多个沿所述相机支撑架的长度方向间隔布置的补光灯,各个所述复眼相机均内置有环境光传感器,其中,各个所述补光灯、环境光传感器均信号连接至所述控制器。
8.根据权利要求4所述的建构筑物病害巡检装置,其特征在于,还包括控制器和安装于所述相机支撑架上的激光报警器,其中,所述激光报警器、第一旋转关节、第二旋转关节、第三液压杆均信号连接至所述控制器。
9.根据权利要求5所述的建构筑物病害巡检装置,其特征在于,还包括无线遥控器以及安装于所述相机支撑架上的实时摄像头,所述实时摄像头、第一液压杆、第二液压杆、第三液压杆均与所述无线遥控器通信连接。
10.一种建构筑物病害巡检系统,其特征在于,包括远程计算机、云端服务器以及如权利要求1至9中任一项所述的建构筑物病害巡检装置,其中,所述远程计算机、各个所述复眼相机均与所述云端服务器通信连接。
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