发明内容
本发明的目的在于,针对现有的斜拉索检测装置所存在的不足,提出了一种斜拉索自动检测系统。
为了克服现有技术的不足,本发明采用如下技术方案:
一种斜拉索自动检测系统,包括:弹射装置和检测装置;
所述弹射装置包括:
安装架,用于调整弹射角度;
第一动力模块,用于向检测装置提供动能;
分析模块,用于根据检测装置收集的数据分析拉索病害情况;
控制模块,用于向其他模块发送控制指令;
所述检测装置包括:
机架,从尾部至头部依次区分为动力区、工作区和缓冲区;
第二动力模块,设置在动力区,用于与第一动力模块配合生成驱动检测装置滑动的动能;
移动模块,设置在工作区,被构造成使检测装置沿拉索进行滚动爬行,同时控制爬行速度;
检测收集模块,设置在工作区,用于对拉索进行拍摄取样;
防撞缓冲模块,设置缓冲区,在用于降低检测装置的前侧的碰撞;
所述安装架包括固定底座、活动架和升降单元,所述活动架的尾部与固定底座转动连接,所述升降单元被构造成将活动架的另一侧抬起或放下;
所述第一动力模块包括弹力单元、按压单元,所述弹力单元被构造成向检测装置提供动能,所述按压单元被构造成将弹力单元和检测装置进行按压或释放;
所述弹力单元包括第一弹簧组、第一圆环板组和第二圆环板组,且第一弹簧组的一端与第二圆环板组连接,另一端与所述第一圆环板组连接;
所述按压单元包括旋转台、第一伸缩缸和限位扣板,所述机架的外侧设置有卡扣凸部,所述旋转台设置在安装架上,所述第一伸缩缸设置在旋转台上,且所述第一伸缩缸的活塞杆端与所述限位扣板连接,所述第一伸缩缸的活塞杆被构造成跟随缸体的转动而同步转动。
进一步的,所述第二动力模块包括第二弹簧组和第三圆环板组,所述第二弹簧组的一端与机架连接,另一端与所述第三圆环板组连接;
进一步的,所述移动模块包括滑轮单元和限速单元,所述滑轮单元被构造成与拉索接触从而在拉索上进行滑动,所述限速单元被构造成降低滑动单元的转速和增加检测装置与拉索之间的摩擦;
进一步的,所述防撞缓冲模块包括第三弹簧组和罩体,所述第三弹簧组的一端与所述机架连接,另一端与所述罩体连接;
进一步的,所述检测收集模块包括拍摄单元、照明单元和无线发送单元,所述拍摄单元用于对拉索的表面进行拍摄,所述照明单元被构造成向拍摄单元的拍摄区域进行照明,所述无线发送单元被构造成将拍摄单元拍摄到的图像信息通过无线传输发送至分析模块;
进一步的,所述分析模块包括接收单元、病害分析单元和位移分析单元,所述接收单元被构造成接收检测装置收集的图像信息,所述病害分析单元被构造成查找所述图像信息中拉索存在的病害,同时分析病害类型,所述位移分析单元被构造成分析检测装置的移动距离。
本发明所取得的有益效果是:
通过设置弹簧作为检测装置滑动的主要能量来源,可以减少现有技术对驱动电机的设置,同时可降低检测装置的质量,从而时检测装置更容易地爬到高处进行检测,同时避免检测装置在较陡的斜拉索爬行时容易发生打滑的情况,同时通过设置防撞减震模块可避免检测装置冲击太大发生碰撞导致损坏拉索和检测装置;通过设置分析模块可对收集图像中的病害处进行智能分析和标记,从而加快病害检测的自动化和效率,同时此分析方式的对比准确性高;然后通过设置限速单元可对检测装置的下降速度进行双重限制,以保证检测收集模块的图像收集质量。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一。
如图1所示,一种斜拉索自动检测系统,包括:弹射装置和检测装置;
所述弹射装置包括:
安装架,用于调整弹射角度;
第一动力模块,用于向检测装置提供动能;
分析模块,用于根据检测装置收集的数据分析拉索病害情况;
控制模块,用于向其他模块发送控制指令;
所述检测装置包括:
机架,从尾部至头部依次区分为动力区、工作区和缓冲区;
第二动力模块,设置在动力区,用于与第一动力模块配合生成驱动检测装置滑动的动能;
移动模块,设置在工作区,被构造成使检测装置沿拉索进行滚动爬行,同时控制爬行速度;
检测收集模块,设置在工作区,用于对拉索进行拍摄取样;
防撞缓冲模块,设置缓冲区,在用于降低检测装置的前侧的碰撞;
所述安装架包括固定底座、活动架和升降单元,所述活动架的尾部与固定底座转动连接,所述升降单元被构造成将活动架的另一侧抬起或放下;
所述第一动力模块包括弹力单元、按压单元,所述弹力单元被构造成向检测装置提供动能,所述按压单元被构造成将弹力单元和检测装置进行按压或释放;
所述弹力单元包括第一弹簧组、第一圆环板组和第二圆环板组,且第一弹簧组的一端与第二圆环板组连接,另一端与所述第一圆环板组连接;
所述按压单元包括旋转台、第一伸缩缸和限位扣板,所述机架的外侧设置有卡扣凸部,所述旋转台设置在安装架上,所述第一伸缩缸设置在旋转台上,且所述第一伸缩缸的活塞杆端与所述限位扣板连接,所述第一伸缩缸的活塞杆被构造成跟随缸体的转动而同步转动;
所述第二动力模块包括第二弹簧组和第三圆环板组,所述第二弹簧组的一端与机架连接,另一端与所述第三圆环板组连接;
所述移动模块包括滑轮单元和限速单元,所述滑轮单元被构造成与拉索接触从而在拉索上进行滑动,所述限速单元被构造成降低滑动单元的转速和增加检测装置与拉索之间的摩擦;
所述防撞缓冲模块包括第三弹簧组和罩体,所述第三弹簧组的一端与所述机架连接,另一端与所述罩体连接;
所述检测收集模块包括拍摄单元、照明单元和无线发送单元,所述拍摄单元用于对拉索的表面进行拍摄,所述照明单元被构造成向拍摄单元的拍摄区域进行照明,所述无线发送单元被构造成将拍摄单元拍摄到的图像信息通过无线传输发送至分析模块;
所述分析模块包括接收单元、病害分析单元和位移分析单元,所述接收单元被构造成接收检测装置收集的图像信息,所述病害分析单元被构造成查找所述图像信息中拉索存在的病害,同时分析病害类型,所述位移分析单元被构造成分析检测装置的移动距离。
实施例二,本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述:
一种斜拉索自动检测系统,包括:弹射装置和检测装置;
所述弹射装置包括:
安装架,用于调整弹射角度;
第一动力模块,用于向检测装置提供动能;
分析模块,用于根据检测装置收集的数据分析拉索病害情况;
控制模块,用于向其他模块发送控制指令;
所述检测装置包括:
机架,从尾部至头部依次区分为动力区、工作区和缓冲区;
第二动力模块,设置在动力区,用于与第一动力模块配合生成驱动检测装置滑动的动能;
移动模块,设置在工作区,被构造成使检测装置沿拉索进行滚动爬行,同时控制爬行速度;
检测收集模块,设置在工作区,用于对拉索进行拍摄取样;
防撞缓冲模块,设置缓冲区,在用于降低检测装置的前侧的碰撞;
所述安装架包括固定底座、活动架和升降单元,所述活动架的尾部与固定底座转动连接,所述升降单元被构造成将活动架的另一侧抬起或放下;
所述升降单元设置为第三伸缩缸,所述第三伸缩缸的缸体部与固定底座转动连接,活塞杆端与所述活动架转动连接;
所述第一动力模块包括弹力单元、按压单元,所述弹力单元被构造成向检测装置提供动能,所述按压单元被构造成将弹力单元和检测装置进行按压或释放;
所述弹力单元包括第一弹簧组、第一圆环板组和第二圆环板组,且第一弹簧组的一端与第二圆环板组连接,另一端与所述第一圆环板组连接;
所述第一弹簧组包括多个并排设置的第一弹簧;
所述按压单元包括旋转台、第一伸缩缸和限位扣板,所述机架的外侧设置有卡扣凸部,所述旋转台设置在安装架上,所述第一伸缩缸设置在旋转台上,且所述第一伸缩缸的活塞杆端与所述限位扣板连接,所述第一伸缩缸的活塞杆被构造成跟随缸体的转动而同步转动;
所述机架包括安装环体,所述安装环体由两个半环架拼接组成,所述机架的上还设置有向外延伸的按压凸部;
所述第二动力模块包括第二弹簧组和第三圆环板组,所述第二弹簧组的一端与机架连接,另一端与所述第三圆环板组连接;
所述移动模块包括滑轮单元和限速单元,所述滑轮单元被构造成与拉索接触从而在拉索上进行滑动,所述限速单元被构造成降低滑动单元的转速和增加检测装置与拉索之间的摩擦;
所述滑轮单元包括滑轮、第一连杆、第一避震支撑机构,所述第一连杆的一端与所述安装架转动连接,另一端与所述滑轮转动连接,所述第一避震支撑机构设置在安装架上且与所述第一连杆连接;
所述第一避震支撑机构包括第二连杆、第三弹簧、连接滑块和导杆,所述导杆设置在安装架上且与滑轮的滑动方向平行设置,所述连接滑块滑动设置在所述导杆上,所述第二连杆的一端与所述连接滑块转动连接,另一端与所述第一连杆的中部转动连接,所述第三弹簧套设在所述导杆上,且被构造成第三弹簧推动连接滑块沿导杆滑动从而通过第二连杆推动第一连杆上的滑轮保持与拉索接触;
所述防撞缓冲模块包括第三弹簧组和罩体,所述第三弹簧组的一端与所述机架连接,另一端与所述罩体连接;
所述检测收集模块包括拍摄单元、照明单元和无线发送单元,所述拍摄单元用于对拉索的表面进行拍摄,所述照明单元被构造成向拍摄单元的拍摄区域进行照明,所述无线发送单元被构造成将拍摄单元拍摄到的图像信息通过无线传输发送至分析模块;
所述分析模块包括接收单元、病害分析单元和位移分析单元,所述接收单元被构造成接收检测装置收集的图像信息,所述病害分析单元被构造成查找所述图像信息中拉索存在的病害,同时分析病害类型,所述位移分析单元被构造成分析检测装置的移动距离。
实施例三,本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述:
进一步结合图2至图6所示,一种斜拉索自动检测系统,包括:弹射装置和检测装置;
所述弹射装置包括:
安装架,用于调整弹射角度;
第一动力模块,用于向检测装置提供动能;
分析模块,用于根据检测装置收集的数据分析拉索病害情况;
控制模块,用于向其他模块发送控制指令;
所述第一动力模块、分析模块和控制模块均设置在安装架上;
所述检测装置包括:
机架,从尾部至头部依次区分为动力区、工作区和缓冲区;
第二动力模块,设置在动力区,用于与第一动力模块配合生成驱动检测装置滑动的动能;
移动模块,设置在工作区,被构造成使检测装置沿拉索进行滚动爬行,同时控制爬行速度;
检测收集模块,设置在工作区,用于对拉索进行拍摄取样;
防撞缓冲模块,设置缓冲区,在用于降低检测装置的前侧的碰撞;
所述安装架包括固定底座、活动架和升降单元,所述活动架的尾部与固定底座转动连接,所述升降单元被构造成将活动架的另一侧抬起或放下;
所述升降单元设置为第三伸缩缸,所述第三伸缩缸的缸体部与固定底座转动连接,活塞杆端与所述活动架转动连接;
所述第一动力模块包括弹力单元、按压单元,所述弹力单元被构造成向检测装置提供动能,所述按压单元被构造成将弹力单元和检测装置进行按压或释放;
所述弹力单元包括第一弹簧组、第一圆环板组和第二圆环板组,且第一弹簧组的一端与第二圆环板组连接,另一端与所述第一圆环板组连接;
所述第一弹簧组包括多个并排设置的第一弹簧;
所述按压单元包括旋转台、第一伸缩缸和限位扣板,所述机架的外侧设置有卡扣凸部,所述旋转台设置在安装架上,所述第一伸缩缸设置在旋转台上,且所述第一伸缩缸的活塞杆端与所述限位扣板连接,所述第一伸缩缸的活塞杆被构造成跟随缸体的转动而同步转动;
所述机架包括安装环体,所述安装环体由两个半环架拼接组成,所述机架的上还设置有向外延伸的按压凸部;
所述第二动力模块包括第二弹簧组和第三圆环板组,所述第二弹簧组的一端与机架连接,另一端与所述第三圆环板组连接;
所述第一圆环板组、第二圆环板组和第三圆环板组均由两个相铰接的半圆环板组成;
所述移动模块包括滑轮单元和限速单元,所述滑轮单元被构造成与拉索接触从而在拉索上进行滑动,所述限速单元被构造成降低滑动单元的转速和增加检测装置与拉索之间的摩擦;
所述滑轮单元包括滑轮、第一连杆、第一避震支撑机构,所述第一连杆的一端与所述安装架转动连接,另一端与所述滑轮转动连接,所述第一避震支撑机构设置在安装架上且与所述第一连杆连接;
所述滑轮单元设置有多组,且分别环绕机架的内侧设置;
所述第一避震支撑机构包括第二连杆、第三弹簧、连接滑块和导杆,所述导杆设置在安装架上且与滑轮的滑动方向平行设置,所述连接滑块滑动设置在所述导杆上,所述第二连杆的一端与所述连接滑块转动连接,另一端与所述第一连杆的中部转动连接,所述第三弹簧套设在所述导杆上,且被构造成第三弹簧推动连接滑块沿导杆滑动从而通过第二连杆推动第一连杆上的滑轮保持与拉索接触;
所述限速单元包括摩擦机构和刹停支撑机构,所述摩擦机构被构造成增加滑轮单元的摩擦以降低滑轮的转速,所述刹停支撑机构被构造成增大机架与拉索的摩擦从而刹停检测装置;
所述摩擦机构包括第一电机和刹车碰板,所述第一电机设置在第一连杆上,所述刹车碰板设置在第一电机的转轴上且被构造成被第一电机带动转动的同时与移动模块的滑轮贴紧或松开;
所述刹车碰板设置为L形,且刹车碰板与滑轮接触的位置设置有防滑垫;
所述刹停支撑机构包括第二伸缩缸、第三连杆和防滑套,所述第三连杆的一端与机架转动连接,所述防滑套设置在第三连杆的另一端,所述第二伸缩缸的缸体端转动设置在机架上,且第二伸缩缸的活塞杆端与所述第三连杆的中部转动连接;
所述防撞缓冲模块包括第三弹簧组和罩体,所述第三弹簧组的一端与所述机架连接,另一端与所述罩体连接;
所述罩体在背向机架的一侧设置有弹性垫板,所述弹性垫板上设置有压力传感器;
所述机架的外侧设置有遮光套;
所述检测收集模块包括拍摄单元、照明单元和无线发送单元,所述拍摄单元用于对拉索的表面进行拍摄,所述照明单元被构造成向拍摄单元的拍摄区域进行照明,所述无线发送单元被构造成将拍摄单元拍摄到的图像信息通过无线传输发送至分析模块;
所述分析模块包括接收单元、病害分析单元和位移分析单元,所述接收单元被构造成接收检测装置收集的图像信息,所述病害分析单元被构造成查找所述图像信息中拉索存在的病害,同时分析病害类型,所述位移分析单元被构造成分析检测装置的移动距离;
所述弹射装置和检测装置的检测应用方式,包括:
S1、安装与预备,将机架安装在拉索上同时将机架的两个半环架进行组装固定,使得滑轮单元的滑轮均与拉索接触,然后将弹射装置搬运至需要检测的斜拉索的旁侧,然后通过控制升降单元调整活动架的角度,从而使活动架的倾斜角度与斜拉索的倾斜角度相同,同时使拉索设置弹力单元的第一圆环板组和第二圆环板组内后,然后将第一圆环板组与第二圆环板组拼接好;
S2、发射与上升检测,然后通过控制模块控制按压单元将机架进行锁定和下压后,从而使得按压单元和检测装置的第二动力模块的弹簧收缩,然后旋转台转动从而带动限位扣板与机架脱离从而释放检测装置,检测装置在第一动力模块和第二动力模块的弹力势能转化为检测装置动能,从而使检测装置沿拉索向上进行爬行,同时拍摄单元对拉索进行一次拍摄取样,将连续拍摄到的图像依次发送至分析模块进行分析病害类型和位置;
所述按压单元将机架进行锁定和下压的具体方式为旋转台带动限位扣板转动至机架的延伸凸部的上侧,然后第一伸缩缸收缩活塞杆从而带动限位扣板向下按压检测装置的按压凸部;
所述拍摄单元对拉索进行一次拍摄取样,将连续拍摄到的图像依次发送至分析模块进行分析病害类型和位置,其中具体拍摄取样方式为,所述检测收集模块将拍摄第一个图像作为第一关键帧图像,同时将图像的顶部和尾部的规定区域作为换帧区,分析模块在第一关键帧图像的顶部换帧区选取识别度高的标记识别点,然后检测收集模块连续进行拍摄和对标记识别点定位,当所述标记识别点移动至尾部换帧区时,则将拍摄到的图像定义为第二关键帧图像,然后继续在第二关键帧图像的顶部换帧区选取识别标记点,以此收集各个关键帧图像,直至设定时间内识别标记点没能移动至尾部换帧区同时控制装置也没有向限速单元发送刹停指令时,则视为检测图像收集完成;
所述图像的顶部和尾部为使检测装置的行进方向作为区分,面向行进方向的一侧则为图像的顶部,背向行进方向的一侧则为图像的尾部;在本实施例中,所述规定区域为整体图像中顶部的占图像总面积10%的方形覆盖区域和尾部的占图像总面积10%的方形覆盖区域;
其中具体病害类型分析定位方式,病害分析单元将收集到的各个关键帧图像同时进行去色处理,然后计算第一关键帧图像的平均灰度值,得到参考灰度值l,然后继续对样本灰度值进行对比,若监测到其他关键帧图像中的像素存在异常灰度值w,则将此像素标记为监测点,然后将相连的监测点组合并形成监测区,若监测区面积p>s*
单帧图像面积c,则视为发现病害区域,然后对病害的类型进行分析;
其中k为图像病害灰度经验系数,所述图像病害灰度经验系数为检测装置对以往采集到的病害样本图像的灰度值进行学习和统计分析得到的经验系数,s为病害面积经验系数;
在本实施例中,所述异常灰度值w、监测区面积p与标记病害的关系如下:
若1.15*l<w<1.35*l,且p>20%*c,则对监测区标记为腐蚀病害;
若w<0.8*l,且p>10%*c,则对监测区标记为划伤病害;
若w>1.35*l,且p>10%*c,则对监测区标记为开裂病害;
S3、上升检测完成,直至检测装置爬行到拉索的顶端然后防撞缓冲模块发生碰撞或者检测装置的向上滑动速度降为零后,检测装置沿拉索进行下滑;
S4、下滑检测与回收,下滑时可通过控制模块向限速单元发送指令以调控检测装置下滑的速度,甚至将检测装置进行刹停,同时拍摄单元也重新对拉索进行二次拍摄取样,同时将拍摄到的图像信息发送至分析模块进行二次对比分析,直至检测装置落回弹射装置处进行回收。
具体应用时,还可在安装架的底部安装滚轮机构和自锁机构进行搬运移动和锁定。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法,系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略,替换或添加各种过程或组件。例如,在替代配置中,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,和/或可以添加,省略和/或组合各种部件。而且,关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合,如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外,随着技术发展其中的元素可以更新,即许多元素是示例,并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如,已经示出了众所周知的电路,过程,算法,结构和技术而没有不必要的细节,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,并且不限制权利要求的范围,适用性或配置。相反,前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。