CN114319042A - 一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置及使用方法；该装置包括主体机械结构框架、自动行走装置、雷达安装支架、轨道、雷达天线；所述的主体机械结构框架设置为矩形体结构；所述的轨道对称设置在主体机械结构框架之上；所述的自动行走装置设置在所述轨道之上；所述的雷达安装支架固定设置在自动行走装置之上；在雷达安装支架上固定设置雷达天线。本发明可一次性完成单块机场装配式道面板的脱空检测，增大了检测面积，提高了检测效率，保证了稳定性，避免了测量过程中对雷达天线造成的损伤。该装置不仅可用于单块机场装配式道面板质量检测，也可用于大面积的机场场道、高速公路等的质量检测。
Description
技术领域
本发明属于机场道面检测技术领域，尤其是涉及机场装配式道面板脱空自动扫描装置及使用方法技术领域。
背景技术
近年来，城市交通建设发展十分迅速，各类新型的高标准的工程项目日益增多，工程场地勘察、工程质量检测、隧道超前预报等地质工作对地下空间三维数据的要求越来越高。探地雷达作为一种用于确定地下介质分布的广谱电磁波技术，由一个天线发射高频率宽频带短脉冲电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。利用电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形随所通过介质的电性质及几何形态的变化来分析地质情况。由于具有实用、快捷、对工程现场无破坏性和对外界干扰影响小等特点，在解决城市建设、交通建设，尤其是在机场的脱空检测方面的地质勘测问题显示出独特的优势。传统的地质雷达在进行检测任务时，雷达天线的移动所采用的都是人力、车载等方式，但这些方式面对装配式道面板时，不能高效的对每一块道面板进行检测，就造成了效率低，速度慢，因此无法避免人力资源与时间的浪费。另外，由于地质雷达天线的底部是平面，且需要直接与地面接触，在进行雷达检测作业时无法避免对雷达天线本身造成损伤。同时，无法避免一些地面上的障碍和部分地形的起伏变化，如碎石、潮湿路面等，容易导致测量面的位移和重复测量，这些影响在处理软件中都是难以消除的，从而造成了检测结果的可信度降低。
且在民航运输业中由道面损伤而引发的航空安全事故时常发生。这是由于机场道面在建设过程中，由于建设工期紧，地基处理复杂以及高填方等因素，使得道面结构层下的土基没有沉降彻底，再加上机场后期投运使用中，飞机荷载的重复作用，或由于温度的影响使得混凝土板产生翘曲，造成混凝土结构层与土基不再连续接触，即道面脱空。目前机场道面脱空检测常使用的方法有四种：经验调查法、弯沉检测法、探地雷达法、频谱分析法。对装配式道面板的脱空检测，使用探地雷达法是一个好的选择。
探地雷达对道面板脱空现象的检测，主要是根据设备向地下发射的雷达波在不同介质的表面发生反射，由于反射表面的介质不同，就会产生不同的反射时间和反射角度。因此雷达天线接收的反射信号就会出现不同的差异，如果道面板底存在脱空，由于脱空处反射介质变为空气，反射介质的改变导致了反射时间的差异，根据这个差异就可以分析出脱空的范围及大小。但是面对装配式道面板，现有的探地雷达检测，不能保证高效连续的测量。
在国内外现有技术中，车载雷达、自主巡检车等这些机场脱空检测方法，存在速度不均匀，检测路线不准、范围较小等问题，这些装置所需要的成本较高，结构复杂，并且检测速度慢。因此，如何用探地雷达对装配式道面板进行快速、高效、准确的测量是需要亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述问题缺陷，针对目前设备装置在实际应用中达不到理论的精度要求，并且测量面积小，测量的稳定性和准确性低而提供一种一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置及使用方法。
本发明采用如下技术方案实现。
一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，本发明该装置包括主体机械结构框架1、自动行走装置2、雷达安装支架3、轨道4、雷达天线8；
所述的主体机械结构框架1设置为矩形体结构；
所述的轨道4对称设置在主体机械结构框架1之上；
所述的自动行走装置2设置在所述轨道4之上；
所述的雷达安装支架3固定设置在自动行走装置2之上；在雷达安装支架3上固定设置雷达天线8。
本发明在所述的轨道4的两端固定设置车挡5。
本发明在主体机械结构框架1上，未设置自动行走装置2的框体架上设置有框架伸缩杆6；所述的主体机械结构框架1未设置自动行走装置2的框体架随框架伸缩杆6的伸长或缩短而改变宽度大小。
本发明在雷达安装支架3上设置有雷达支架伸缩杆7；所述的雷达安装支架3随雷达支架伸缩杆7的伸长或缩短而改变宽度大小。
本发明所述的自动行走装置2包括电机固定装置9、车轮10、轮轴11；所述的车轮10与轨道4轮动连接；所述的车轮10通过轮轴11与电机固定装置9连接；所述的车轮10通过螺母16与轮轴11固定连接。
本发明所述的电机固定装置9包括固定栓12、电池13、电池固定带14、驱动电机15；所述的驱动电机15与轮轴11连接；所述的电池13通过电池固定带14和固定栓12固定在电机固定装置9上。
本发明所述的雷达天线8在自动行走装置2上排列设置，个数为2个或3个或4个。
使用上述的机场装配式道面板脱空自动扫描装置应对装配式道面板的检测方法，该检测方法包括以下步骤：
1)根据检测要求对装配式道面进行道面板区域划分；所划分的每个道面板区域在10～20块之间；
2)根据待测道面板区域设计检测顺序；
3)根据道面板的尺寸将自动扫描装置伸展到合适位置；自动扫描装置伸展到能覆盖每块道面板位置为最佳；
4)按照检测顺序，对采集到的数据进行编号，每个数据名对应每块道面板；
5)通过处理软件对所述的采集数据进行处理分析，对每块道面板的成果进行拼接整合，得到机场装配式道面板三维的脱空检测结果。
另一种方法：使用上述的机场装配式道面板脱空自动扫描装置应对机场场道的检测方法，该检测方法包括以下步骤：
1)根据设计图纸建立机场跑道的道面数值模型；
2)在所述机场跑道施工控制网上设置测线；测线布置要覆盖所有道面板；
3)所述的测线上布置自动扫描装置；一个自动扫描装置扫描刚好可以覆盖一个道面板；
4)将采集到的数据进行编号，每个数据名对应每块道面板；
5)通过处理软件对所述的采集数据进行处理分析，获得每块道面板的成果放在道面数值模型上，得到机场装配式道面板脱空检测结果。
本发明所述的道面数值模型设计为三维模型。
本发明的有益效果为，本发明可一次性完成单块机场装配式道面板的脱空检测，增大了检测面积，提高了检测效率，保证了稳定性，避免了测量过程中对雷达天线造成的损伤。该装置不仅可用于单块机场装配式道面板质量检测，也可用于大面积的机场场道、高速公路等的质量检测。本发明用电机滑轮代替人力，使雷达可以稳定匀速的在地面上进行测量作业，同时在支撑框架和雷达安装支架上装配有伸缩杆，提高了适用性，扩大了雷达扫描的面积，可以做到一次性对道面板进行检测，减少了移动过程中的振动和地形对雷达装置测量产生的影响，从而提高了雷达装置测量的效率与准确度。本发明提出的方法面对装配式道面板有成本低、效率高、连续稳定、测量面积广的优点，具有很大的应用价值。
下面结合附图和具体实施方式本发明做进一步解释。
附图说明
图1为本发明示意图(装配3个雷达天线)；
图2为本发明示意图(装配2个雷达天线)；
图3为本发明示意图(装配4个雷达天线)；
图4为图1中自动行走装置示意图；
图5为图1中自动行走装置透视图；
图6为图1中自动行走装置侧视图；
图7为本发明的机场装配式道面板脱空检测工作示意图；
图8位本发明的机场场道检测的工作示意图；
图9为本发明对应装配式道面板的脱空自动扫描检测方法流程图；
图10为本发明对应机场道面的脱空自动扫描检测方法流程图。
图中标号为：1-主体机械结构框架，2-自动行走装置，3-雷达安装支架，4-轨道，5-车挡，6-框架伸缩杆，7-雷达支架伸缩杆，8-雷达天线，9-电机固定装置，10-车轮，11-轮轴，12-固定栓，13-电池，14-电池固定带，15-驱动电机，16-螺母。
具体实施方式
见图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7，图8，图9，图10所示。
一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，本发明该装置包括主体机械结构框架1、自动行走装置2、雷达安装支架3、轨道4、雷达天线8；
所述的主体机械结构框架1设置为矩形体结构；
所述的轨道4对称设置在主体机械结构框架1之上；
所述的自动行走装置2设置在所述轨道4之上；
所述的雷达安装支架3固定设置在自动行走装置2之上；在雷达安装支架3上固定设置雷达天线8。
本发明在所述的轨道4的两端固定设置车挡5。
本发明在主体机械结构框架1上，未设置自动行走装置2的框体架上设置有框架伸缩杆6；所述的主体机械结构框架1未设置自动行走装置2的框体架随框架伸缩杆6的伸长或缩短而改变宽度大小。
本发明在雷达安装支架3上设置有雷达支架伸缩杆7；所述的雷达安装支架3随雷达支架伸缩杆7的伸长或缩短而改变宽度大小。
本发明所述的自动行走装置2包括电机固定装置9、车轮10、轮轴11；所述的车轮10与轨道4轮动连接；所述的车轮10通过轮轴11与电机固定装置9连接；所述的车轮10通过螺母16与轮轴11固定连接。
本发明所述的电机固定装置9包括固定栓12、电池13、电池固定带14、驱动电机15；所述的驱动电机15与轮轴11连接；所述的电池13通过电池固定带14和固定栓12固定在电机固定装置9上。
本发明所述的雷达天线8在自动行走装置2上排列设置，个数为2个或3个或4个。
使用上述的机场装配式道面板脱空自动扫描装置应对装配式道面板的检测方法，该检测方法包括以下步骤：
1)根据检测要求对装配式道面进行道面板区域划分；所划分的每个道面板区域在10～20块之间；
2)根据待测道面板区域设计检测顺序；
3)根据道面板的尺寸将自动扫描装置伸展到合适位置；自动扫描装置伸展到能覆盖每块道面板位置为最佳；
4)按照检测顺序，对采集到的数据进行编号，每个数据名对应每块道面板；
5)通过处理软件对所述的采集数据进行处理分析，对每块道面板的成果进行拼接整合，得到机场装配式道面板三维的脱空检测结果。
另一种方法：使用上述的机场装配式道面板脱空自动扫描装置应对机场场道的检测方法，该检测方法包括以下步骤：
1)根据设计图纸建立机场跑道的道面数值模型；
2)在所述机场跑道施工控制网上设置测线；测线布置要覆盖所有道面板；
3)所述的测线上布置自动扫描装置；一个自动扫描装置扫描刚好可以覆盖一个道面板；
4)将采集到的数据进行编号，每个数据名对应每块道面板；
5)通过处理软件对所述的采集数据进行处理分析，获得每块道面板的成果放在道面数值模型上，得到机场装配式道面板脱空检测结果。
本发明所述的道面数值模型设计为三维模型。
以上所述的仅是本发明的部分具体实施例，方案中公知的具体内容或常识在此未作过多描述(如本发明所述的处理软件为现有技术，等等)。应当指出，上述实施例不以任何方式限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，其特征在于，该装置包括主体机械结构框架(1)、自动行走装置(2)、雷达安装支架(3)、轨道(4)、雷达天线(8)；
所述的主体机械结构框架(1)设置为矩形体结构；
所述的轨道(4)对称设置在主体机械结构框架(1)之上；
所述的自动行走装置(2)设置在所述轨道(4)之上；
所述的雷达安装支架(3)固定设置在自动行走装置(2)之上；在雷达安装支架(3)上固定设置雷达天线(8)。
2.根据权利要求1所述的一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，其特征在于，在所述的轨道(4)的两端固定设置车挡(5)。
3.根据权利要求1所述的一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，其特征在于，在主体机械结构框架(1)上，未设置自动行走装置(2)的框体架上设置有框架伸缩杆(6)；所述的主体机械结构框架(1)未设置自动行走装置(2)的框体架随框架伸缩杆(6)的伸长或缩短而改变宽度大小。
4.根据权利要求1所述的一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，其特征在于，在雷达安装支架(3)上设置有雷达支架伸缩杆(7)；所述的雷达安装支架(3)随雷达支架伸缩杆(7)的伸长或缩短而改变宽度大小。
5.根据权利要求1所述的一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，其特征在于，所述的自动行走装置(2)包括电机固定装置(9)、车轮(10)、轮轴(11)；所述的车轮(10)与轨道(4)轮动连接；所述的车轮(10)通过轮轴(11)与电机固定装置(9)连接；所述的车轮(10)通过螺母(16)与轮轴(11)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，其特征在于，所述的电机固定装置(9)包括固定栓(12)、电池(13)、电池固定带(14)、驱动电机(15)；所述的驱动电机(15)与轮轴(11)连接；所述的电池(13)通过电池固定带(14)和固定栓(12)固定在电机固定装置(9)上。
7.根据权利要求1所述的一种机场装配式道面板脱空自动扫描装置，其特征在于，所述的雷达天线(8)在自动行走装置(2)上排列设置，个数为2个或3个或4个。
8.使用权利要求1所述的机场装配式道面板脱空自动扫描装置应对装配式道面板的检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：
1)根据检测要求对装配式道面进行道面板区域划分；所划分的每个道面板区域在10～20块之间；
2)根据待测道面板区域设计检测顺序；
3)根据道面板的尺寸将自动扫描装置伸展到合适位置；自动扫描装置伸展到能覆盖每块道面板位置为最佳；
4)按照检测顺序，对采集到的数据进行编号，每个数据名对应每块道面板；
5)通过处理软件对所述的采集数据进行处理分析，对每块道面板的成果进行拼接整合，得到机场装配式道面板三维的脱空检测结果。
9.使用权利要求1所述的机场装配式道面板脱空自动扫描装置应对机场场道的检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：
1)根据设计图纸建立机场跑道的道面数值模型；
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10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的道面数值模型设计为三维模型。
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