CN115110413A - 一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置及方法，装置包括设置于桥梁底面的桥底面检测导轨、设置于桥墩外侧的桥墩检测装置及连接所述桥底面检测导轨和桥墩检测装置的桥底面对接桥墩装置，所述桥底面检测导轨和桥墩检测装置用于为集成式检测装置搭载平台提供运动轨道，所述桥底面对接桥墩装置用于实现集成式检测装置搭载平台的换轨操作，所述集成式检测装置搭载平台用于搭载检测功能件进行移动式病害检测。本发明通过桥底面对接桥墩装置实现集成式检测装置搭载平台在桥底面检测导轨与桥墩检测装置之间的对接转换，进而达到通过一个集成式检测装置搭载平台实现桥底面和桥墩一体化检测的目的。

Description

一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置及方法

技术领域

本发明涉及桥梁底部及桥墩检测技术领域，具体涉及一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置及方法。

背景技术

现有桥梁数目庞大，其中大批桥梁老化，特别是桥梁底部、桥墩结构受各种因素侵蚀成为了威胁桥梁通行安全的隐患。桥梁底面及桥墩一体化的检测手段不同于单一的桥梁底面、桥墩检测，现有检测方式存在检测范围难覆盖、检测设备难下放、检测信息难评估等技术困难。

针对目前桥梁底部及桥墩的检测装置中存在的问题，公开号CN113638314A的中国专利于2021年11月12日公开了一种桥梁底部裂缝检测用设备及其使用方法，涉及桥梁检测的技术领域，包括设在桥梁两侧的两个连接装置、两个驱动装置以及设置在桥梁下方的人行架，人行架包括分别与对应连接装置连接的两个边架、分别与两个边架连接的两组连接组件以及分别与两组连接组件连接的中间架，连接组件均包括若干连接杆件，连接杆件均包括两根分别与边架、中间架转动连接的连接杆、设在对应连接杆一侧的两个复位件以及用于锁定两根连接杆的锁紧件，连接杆的转动轴与竖直方向平行，相互远离的两个连接杆件内两根连接杆相互锁定，中间连接杆件内两根连接杆相互靠近一端均与桥墩相抵。该专利通过人工进行检测，存在一定的安全隐患，且一个装置仅能检测一个桥梁底面无法实现跨越桥墩的桥底面一体化检测。

公开号CN209428947U的中国专利于2019年9月24日公开了一种可升降的桥底检修装置，过渡导轨沿桥梁延伸方向固定安装在主车体需要通过的桥墩下面；前升降导轨设置在所述过渡导轨来车方向的前方，可在与所述过渡导轨平顺连接的下降位置及与主车体走行导轨平顺连接的上升位置之间移动；后升降导轨设置在所述过渡导轨来车方向的后方，可在与所述过渡导轨平顺连接的下降位置及与主车体走行导轨平顺连接的上升位置之间移动；导轨升降机构用于在所述上升位置与所述下降位置之间升降所述前升降导轨及所述后升降导轨。由于采用前后升降导轨配合过渡导轨的技术方案，可以使主车体顺利通过桥墩桥墩，一台主车体即可完成对整个桥的检查任务，节省了主车体的数量。该专利虽然解决了桥底面检测无法一体化的问题，但是其仍使用人力进行检测，并且仍未实现桥底面与桥墩的一体化检测。

公开号CN112523080A的中国专利于2021年3月19日公开了一种轻量化桥梁智能检测车及其使用方法，包括桥上行走装置，所述桥上行走装置通过避让连接结构连接有悬空支撑平台，悬空支撑平台上安装有第一卷扬机和第二卷扬机；所述避让连接结构包括三个伸缩结构，悬空支撑平台上形成有与伸缩结构配合的连接结构；悬空支撑平台上成形有竖梁组装口和横梁组装口。本发明将桥梁检测车进行模块化设计，便于桥梁检测车的快熟拆卸和安装，降低了桥梁检测车的整体重量，且通过桥栏杆作为导向结构，并实现了桥梁检测车对路灯的自动避障，加快了桥梁检测的速度，并且检测时有效降低了对交通的影响。虽然该专利使用无人智能检测，但仅针对了桥梁并未实现全桥的一体化检测。

可见，现有的技术大多集中于桥底面人工检测，对于桥底面及桥墩的一体化智能检测则涉及较少。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置及方法，用以解决上述至少一个技术问题。

根据本发明说明书的一方面，提供一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，包括设置于桥梁底面的桥底面检测导轨、设置于桥墩外侧的桥墩检测装置及连接所述桥底面检测导轨和桥墩检测装置的桥底面对接桥墩装置，所述桥底面检测导轨和桥墩检测装置用于为集成式检测装置搭载平台提供运动轨道，所述桥底面对接桥墩装置用于实现集成式检测装置搭载平台的换轨操作，所述集成式检测装置搭载平台用于搭载检测功能件进行移动式病害检测。

上述技术方案通过桥底面对接桥墩装置实现集成式检测装置搭载平台在桥底面检测导轨与桥墩检测装置之间的对接转换，进而达到通过一个集成式检测装置搭载平台实现桥底面和桥墩一体化检测的目的。

作为进一步的技术方案，所述桥底面检测导轨包括对称设置在桥梁底面两侧的一组桥底顺桥向导轨，以及与所述一组桥底顺桥向导轨滑动连接的桥底横桥向一字型平台；所述桥底横桥向一字型平台的中间设有横桥向导轨，用于实现集成式检测装置搭载平台沿横桥向方向的移动；所述桥底横桥向一字型平台的两端均设有平台运动模组，用于实现集成式检测装置搭载平台沿顺桥向方向的移动。

进一步地，所述桥底横桥向一字型平台的两端分别设有平台吊架，所述平台运动模组固定于平台吊架的上方且与顺桥向导轨滑动连接，以实现桥底横桥向一字型平台的顺桥向移动。

进一步地，所述桥底横桥向一字型平台沿横桥向开设有横桥向导轨，用于为集成式检测装置搭载平台提供移动轨道，实现从桥梁底部一侧至另一侧的横向部分病害检测。

作为进一步的技术方案，每一所述桥底顺桥向导轨的中间均开设有滑动槽，所述滑动槽与平台运动模组滑动连接。

所述滑动槽的形状及大小与平台运动模组相适配，使得平台运动模组能够沿滑动槽滑动，进而带动桥底横桥向一字型平台沿顺桥向移动。

作为进一步的技术方案，所述桥墩检测装置包括桥墩竖向运动装置和平行环桥墩闭合导轨；所述桥墩竖向运动装置包括固定框架，所述固定框架内设置有竖向传送带和为传送带提供动力的旋转电机，所述传送带上设置有闭合导轨连接件且通过所述闭合导轨连接件与平行环桥墩闭合导轨连接；所述平行环桥墩闭合导轨上设置有第一压力传感器，用于检测平行环桥墩闭合导轨上的压力并根据预设条件触发旋转电机启动。

具体地，所述平行环桥墩闭合导轨上设置有环绕桥墩的轨道，为所述集成式检测装置搭载平台环桥墩检测提供运动轨道，配合所述平行环桥墩闭合导轨的竖直方向运动，实现桥墩的全方位病害检测。

进一步地，所述旋转电机设置于固定框架内上下两端，用于带动传送带进行竖直方向的运动。

作为进一步的技术方案，所述固定框架设置有多个且对称分布于桥墩外侧；所述平行环桥墩闭合导轨环设在桥墩外侧且沿固定框架竖向移动。

进一步地，所述固定框架设置有4个，其中桥墩迎水面和背水面各固定2个，用于固定所述桥墩竖向运动装置的其他模块。

作为进一步的技术方案，所述桥底面对接桥墩装置包括对接装置和换轨装置；所述对接装置用于实现桥底横桥向一字型平台与平行环桥墩闭合导轨的对接；所述换轨装置用于在对接完成后实现集成式检测装置搭载平台的轨道变换。

进一步地，所述对接装置包括相适配的第一对接组件和第二对接组件，所述第一对接组件设置在桥底横桥向一字型平台的相对两侧，所述第二对接组件设置在平行环桥墩闭合导轨的相对两侧。当桥底横桥向一字型平台沿顺桥向运动到另一侧桥墩时，第一对接组件和第二对接组件开始工作，完成桥底横桥向一字型平台与平行环桥墩闭合导轨的对接。同样地，当集成式检测装置搭载平台检测完桥墩病害并停止在平行环桥墩闭合导轨的一端时，平行环桥墩闭合导轨返回桥墩最上侧，第一对接组件和第二对接组件开始工作，完成当前平行环桥墩闭合导轨与下一跨的桥底横桥向一字型平台的对接。

所述第一对接组件、第二对接组件为传感器，通过传感器感应使桥底横桥向一字型平台与平行环桥墩闭合导轨实现对接。

进一步地，所述第一对接组件设置在桥底横桥向一字型平台顺桥向的两个相对侧面，所述第二对接组件设置在平行环桥墩闭合导轨顺桥向的两个相对侧面，当所述桥底横桥向一字型平台移动到接近桥墩的位置时，位于两侧的对接装置实现桥底面的桥底横桥向一字型平台与桥墩检测装置的平行环桥墩闭合导轨的精准对接。

作为进一步的技术方案，所述换轨装置包括换轨承台、传动轴、换轨电机和第二压力传感器，所述换轨承台通过传动轴与换轨电机相连；所述第二压力传感器用于检测换轨承台上的压力，并在检测到压力后，触发换轨电机启动，使位于横桥向导轨上的集成式检测装置搭载平台变换导轨至平行环桥墩闭合导轨。待对接完成后，所述换轨装置通过转动固定角度实现集成式检测装置搭载平台的轨道变换，实现所述集成式检测装置搭载平台在桥墩和桥底检测的无缝对接。

进一步地，所述换轨装置位于桥底横桥向一字型平台上且位于横桥向导轨的两端。所述换轨电机可驱动换轨承台转动90度。

进一步地，所述桥底横桥向一字型平台的两侧与换轨装置相对应的位置开设有两个第一开口，所述平行环桥墩闭合导轨上设置有对接组件的侧面两端位置开设有两个第二开口，所述第一开口与第二开口相对应，以使得换轨承台转动90度后，能够将集成式检测装置搭载平台经由第一开口、第二开口转换到平行环桥墩闭合导轨上。

作为进一步的技术方案，所述集成式检测装置搭载平台包括图像采集装置、数据传输模块、缺陷标记装置、多功能接口和底盘装置；所述底盘装置用于为集成式检测装置搭载平台提供动力和电力支持；所述图像采集装置用于采集桥梁底部和桥墩表面图像；所述数据传输模块用于对采集的图像进行存储和传输；所述缺陷标记装置用于对已检测到的异常点进行喷漆标注；所述多功能接口用于根据不同的检测需求搭载不同的检测功能件。

作为进一步的技术方案，所述一体化病害检测装置上设有安全预警系统，用于病害检测前在预设范围内进行干扰检测和预警。

进一步地，所述安全预警系统包括警报装置和距离传感器，所述距离传感器用于对检测装置周围一定范围内的外来干扰物进行检测；所述警报装置用于将警报信息传递给桥梁管养部门。

根据本发明说明书的一方面，提供一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测方法，采用所述的一体化病害检测装置实现，所述方法包括：

启动一体化病害检测装置，桥底横桥向一字型平台由一侧桥墩向另一侧桥墩顺桥向定时移动，定时移动的时长由集成式检测装置搭载平台从桥梁一侧横桥向运动到另一侧的时长决定；

集成式检测装置搭载平台在横桥向导轨上匀速移动，集成式检测装置搭载平台上的图像采集装置、数据传输模块、缺陷标记装置以及多功能接口上对接的设备开始运行；当图像采集装置检测到存在病害时，缺陷标记装置对病害进行位置标记并通过数据传输模块上传桥墩的定位坐标；

桥底横桥向一字型平台运动到另一侧桥墩时，桥底面对接桥墩装置开始工作，由对接装置完成桥底横桥向一字型平台与平行环桥墩闭合导轨的对接，对接完成后，换轨装置开始工作，当集成式检测装置搭载平台运动至换轨装置上且第二压力传感器检测到压力后，位于横桥向导轨上的集成式检测装置搭载平台变换导轨至平行环桥墩闭合导轨，使集成式检测装置搭载平台运动至所述平行环桥墩闭合导轨上，进行下一步的桥墩检测；

所述集成式检测装置搭载平台运动到平行环桥墩闭合导轨开始进行绕轨运动，所述集成式检测装置搭载平台第一次通过第一压力传感器时，第一压力传感器将会被唤醒，第二次通过第一压力传感器时，旋转电机开始启动，从而使得平行环桥墩闭合导轨进行定距离的竖直运动；集成式检测装置搭载平台在平行环桥墩闭合导轨上匀速移动，集成式检测装置搭载平台上的图像采集装置、数据传输模块、缺陷标记装置开始运行，所述图像采集装置检测到存在病害时，缺陷标记装置会对病害进行标记并上传定位坐标；

所述集成式检测装置搭载平台在检测完桥墩病害时，回到初始位置的另一侧，平行环桥墩闭合导轨返回桥墩最上侧，对接装置对接当前平行环桥墩闭合导轨与下一跨的桥底横桥向一字型平台，集成式检测装置搭载平台变换导轨至下一跨的桥底横桥向一字型平台；

重复桥梁底部及桥墩检测步骤，实现全桥的一体化检测。

进一步地，所述一体化病害检测装置可与终端云台通信连接，当工作人员需要对桥底面与桥墩进行检测时，可在终端云台对该装置进行进行启动，使整个检测装置开始工作。

进一步地，在进行病害检测前，先通过安全预警系统进行安全检测，对进入预设范围内的干扰物进行检测和预警，然后再启动一体化病害检测装置。

进一步地，检测完毕后，所述平行环桥墩闭合导轨回到桥墩最上侧固着，集成式检测装置搭载平台回到桥底横桥向一字型平台上的一侧固着，终端云台根据上传的疑似病害与对应坐标数据进行分析生成报告并储存。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明通过桥底面对接桥墩装置实现集成式检测装置搭载平台在桥底面检测导轨与桥墩检测装置之间的对接转换，进而达到通过一个集成式检测装置搭载平台实现桥底面和桥墩一体化检测的目的，本发明可跨越桥墩同时实现桥梁底面和桥墩的一体化检测，填补了目前技术仅能针对桥梁或桥墩的检测的缺陷，提高桥梁检测的无人化、快速化水平。

(2)本发明的集成式检测装置搭载平台可搭载各种检测装置，适用于不同病害的检测，提高了装置的适用性。

(3)本发明所提供的装置结构简单，能够固着在桥结构的两侧，不会对桥面交通造成影响，不会影响桥的外观。

(4)本发明所提供装置的工程实践性强，考虑全面、能够克服大风、大水流等问题。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的整体示意图；

图2为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的桥底面检测导轨的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的桥底顺桥向导轨的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的桥底横桥向一字型检测平台的结构示意图；

图5为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的桥底面对接桥墩装置的结构示意图；

图6为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的换轨装置的结构示意图；

图7为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的桥墩检测装置的结构示意图；

图8为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的桥墩竖向运动装置的结构示意图；

图9为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的平行环桥墩闭合导轨的结构示意图；

图10为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的集成式检测装置搭载平台的结构示意图；

图11为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的工作流程图；

图12为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的桥底检测导轨的工作流程图；

图13为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的桥墩检测装置的工作流程图。

图14为根据本发明实施例的一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置的整体结构示意图；

图中：1、桥底面检测导轨；101、桥底顺桥向导轨；102、桥底横桥向一字型平台；1021、横桥向导轨；1022、平台运动模组；1023、平台吊架；2、桥墩检测装置；201、桥墩竖向运动装置；2011、固定框架；2012、旋转电机；2013、传送带；2014、闭合导轨连接件；202、平行环桥墩闭合导轨；3、桥底面对接桥墩装置；301、对接装置；302、换轨装置；3021、换轨承台；3022、传动轴；3023、换轨电机；3024、第二压力传感器；4、集成式检测装置搭载平台；401、图像采集装置；402、数据传输模块；403、缺陷标记装置；404、多功能接口；405、底盘装置；4051、动力轮组；4052、轮带；4053、平台电源。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1，14所示，本实施例提供了一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，包括桥底面检测导轨1、桥墩检测装置2、桥底面对接桥墩装置3、集成式检测装置搭载平台4和安全预警系统。

所述桥底面检测导轨1设置于桥梁底面，桥墩检测装置2设置于桥墩外侧；所述桥底面检测导轨1和桥墩检测装置2为集成式检测装置搭载平台4提供运动轨道。所述桥底面对接桥墩装置3通过平台的对接和转换实现了集成式检测装置搭载平台4的换轨操作。所述集成式检测装置搭载平台4可根据检测需求选择性搭载不同的检测功能件进行移动式病害检测。

所述一体化病害检测装置上设有安全预警系统，所述安全预警系统可包括多套，分别安装在桥底面检测导轨1、桥墩检测装置2、桥底面对接桥墩装置3和集成式检测装置搭载平台4上，用于对出现在监测范围内的外来物体进行预警。

优选地，可分别在桥底面检测导轨1、桥墩检测装置2上设置安全预警系统。

进一步地，所述安全预警系统包括警报装置和距离传感器，所述距离传感器用于对检测装置周围一定范围内的外来干扰物进行检测；所述警报装置用于将警报信息传递给桥梁管养部门。

本实施例通过桥底面设置的桥底面检测导轨1、桥墩设置的桥墩检测装置2以及实现二者连接转换的桥底面对接桥墩装置3，在不会对桥面交通造成影响的前提下，可以实现跨桥墩的桥梁与桥墩的一体化检测，填补了目前检测设备仅能针对桥梁或桥墩检测的缺陷，且在工程实践中可行性高，该装置可搭载各种检测功能件，适用于不同病害的检测，提高了装置的适用性，降低了检测的危险度，提高了桥梁检测水平的无人化、快速化水平。

作为一种实施方式，当工作人员需要对桥底面与桥墩进行检测时，根据检测需求在集成式检测装置搭载平台4上搭载不同的检测功能件，确定功能件后，可在终端云台对该装置进行启动，整个检测装置开始工作。

优选地，首先安全预警系统启动，通过在桥底面检测导轨1、桥墩检测装置2上设置的距离传感器矩阵对装置周围可能出现的外来物体进行实时监测，一旦有干扰物体出现，警报装置便将警报信号传递给桥梁管养部门，并通过设置在装置及桥墩上的闪烁灯及警报喇叭进行声、光信号警报。

进一步地，整个装置的工作流程图如图11所示，具体为：

桥底面检测导轨1开始工作，集成式检测装置搭载平台4在桥底横桥向一字型平台上的横桥向导轨上进行横桥向运动，运动模组采用履带式轮通过平台吊架搭载桥底横桥向一字型平台在桥底顺桥向导轨上进行顺桥向运动，以实现集成式检测装置搭载平台在桥梁底部进行平面内全方位云运动检测。

如图2，3，4，12所示，当桥底横桥向一字型平台运动到另一侧桥墩时，平台运动模组通过平台吊架搭载桥底横桥向一字型平台向前运动0.5m，并保持静止；集成式检测装置搭载平台从横桥向导轨一侧运动到另一侧，运动完成后，桥底横桥向一字型平台再次向前运动0.5m，并保持静止，重复上述过程，直至桥底横桥向一字型平台移动到该跨度的另一侧桥墩。

更进一步地，运动模组在桥底顺桥向导轨运动时，其需要的能源通过桥底顺桥向导轨的导轨下方开口连接的电线传输，电线连接位于桥底横桥向一字型检测平台上的蓄电池。

进一步地，如图5所示，当桥底横桥向一字型平台运动接近另一侧桥墩，桥底面对接桥墩装置3启动，桥底面对接桥墩装置3中地对接装置开始工作，对接装置分别设置于桥底横桥向一字型平台以及平行环桥墩闭合导轨上，负责桥底面检测导轨1与桥墩检测装置2的衔接，为集成式检测装置搭载平台4转换运动导轨时提供与平行环桥墩闭合导轨衔接好的固定平面，集成式检测装置搭载平台运动到事先设定的(x，y，z)坐标处即变轨处。

如图6所示，安装在变轨处的换轨装置上的第二压力传感器感应到集成式检测装置搭载平台，换轨电机通过传动轴与换轨承台相连，带动换轨承台转动固定角度90°，从而实现集成式检测装置搭载平台4从平行桥梁横向一字型导轨平台运动到平行环桥墩闭合导轨上，换轨电机和第二压力传感器通过附设桥底横桥向一字型检测平台上的蓄电池供电。

集成式检测装置搭载平台完成桥梁底部检测后，运动到变轨处的换轨装置上，第二压力传感器感应到压力后，触发换轨电机启动，带动换轨承台转动90°，实现搭载平台的换轨。在集成式检测装置搭载平台未完成桥梁底部检测前，第二压力传感器即便感应到压力，也不会触发换轨电机启动。

进一步地，如图7，8所示，桥墩检测装置2开始工作，固着在桥墩两侧的桥墩竖向运动装置开始运作，桥墩竖向运动装置通过固定框架固定在桥墩，固定框架上装与传送带相连接的旋转电机。闭合导轨连接件分别连接平行环桥墩闭合导轨与传送带，装置运作时，同侧地旋转电机带动传送带进行相向转动，从而带动闭合导轨连接件的运动，从而实现平行环桥墩闭合导轨在竖直平面进行上下移动。旋转电机通过附设在桥墩上的电路供电供电。

并且，由于闭合导轨连接件分别与传送带的最外侧轮带相连，因此位于桥墩同一侧的两个旋转电机沿相反方向转动，以保证平行环桥墩闭合导轨能够同时移动。

进一步地，如图9，13所示，平行环桥墩闭合导轨进行竖直平面地上下运动，集成式检测装置搭载平台4在平行环桥墩闭合导轨上匀速移动，当集成式检测装置搭载平台4第一次通过第一压力传感器时，第一压力传感器将会被唤醒，第二次通过第一压力传感器时，旋转电机开始启动，从而使得平行环桥墩闭合导轨进行定距离的竖直运动。当集成式检测装置搭载平台4检测完一周后，通过桥墩竖向运动装置的移动带动平行环桥墩闭合导轨向下移动0.5m，重复以上操作直至桥墩最底侧，直至桥墩平面检测完成。

进一步地，当桥墩检测完成，此时集成式检测装置搭载平台固定不动，平行环桥墩闭合导轨在桥墩竖向运动装置的作用下移至桥墩的最上侧，此时集成式检测装置搭载平台4滑至下一跨度到达预先设定的(x,y,z)坐标，换轨装置打开，使得集成式检测装置搭载平台4滑至下一跨的桥底横桥向一字型平台，重复以上操作，直至全桥检测完毕。

实施例2

本实施例将在实施例1的基础上，对涉及病害的检测部分进行进一步说明。首先随着实施例1中所述装置的运动方式，如图10所示，所述集成式检测装置搭载平台4上包括图像采集装置，数据传输模块，缺陷标记装置，多功能接口及底盘装置；所述图像采集装置包括探照灯以及光学检测设备。当集成式检测装置搭载平台4在横桥向导轨上运动时，光学检测设备对桥的表面进行检测，当发现病害时光学检测设备对病害进行拍照，输入到数据传输模块，进一步上传到系统云端进行分类分级，缺陷标记装置对病害位置在桥梁底部进行标记，并上传该病害位置的(x,y,x)坐标，方便后续修缮。

进一步地，当集成式检测装置搭载平台4在平行环桥墩闭合导轨上运动时，光学检测设备对桥的表面进行检测，当发现病害时光学检测设备对病害进行拍照，输入到数据传输模块，进一步上传到系统云端进行分类分级，缺陷标记装置对病害位置进行标记，并上传该病害位置的(x,y,x)坐标，方便后续修缮；当进入到桥墩水下平面时，图像采集装置板块的探照灯打开，为光学检测设备提供良好的光源，当发现病害时光学检测设备对病害进行拍照，输入到数据传输模块，进一步上传到系统云端进行分类分级，缺陷标记装置对病害位置在桥墩上进行标记，并上传该病害位置的(x,y,x)坐标，方便后续修缮。

最后，当全桥检测完毕后，所有装置固定不在移动，工作人员对上传到云端的病害照片进行处理，最终确定最佳修缮方式。

实施例3

本实施例提供一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测方法，采用所述的一体化病害检测装置实现，所述方法包括：

S1：当工作人员需要对桥底面与桥墩进行检测时，可在终端云台对所述的一体化病害检测装置进行启动，整个检测装置开始工作。

S2：所述安全预警系统开始运行时，所述桥底横桥向一字型平台开始由一侧桥墩向另一侧桥墩定时移动，该时长由集成式检测装置搭载平台从桥梁一侧运动到另一侧的时长决定；集成式检测装置搭载平台在横桥向导轨上匀速移动，集成式检测装置搭载平台上的图像采集装置、数据传输模块、缺陷标记装置以及多功能接口上对接的设备开始运行。当图像采集装置检测到存在病害时缺陷标记装置会对病害进行位置标记并通过数据传输模块上传桥墩(x,y,z)的定位坐标。

S3：所述的桥底横桥向一字型平台运动到另一侧桥墩时，桥底面对接桥墩装置开始工作，其中对接装置负责桥底横桥向一字型平台与平行环桥墩闭合导轨的准确对接，对接完成后，换轨装置开始工作，所述第二压力传感器开始启动，当集成式检测装置搭载平台运动至换轨装置上时，第二压力传感器检测压力后，将位于横桥向导轨上的集成式检测装置搭载平台可变换导轨至平行桥墩横向闭合导轨，使集成式检测装置搭载平台运动之所述平行环桥墩闭合导轨上，进行下一步的桥墩检测。

S4：所述集成式检测装置搭载平台运动到平行环桥墩闭合导轨开始进行绕轨运动，当集成式检测装置搭载平台第一次通过第一压力传感器时，第一压力传感器将会被唤醒，第二次通过第一压力传感器时，旋转电机开始启动，从而使得平行环桥墩闭合导轨进行定距离的竖直运动。集成式检测装置搭载平台在平行环桥墩闭合导轨上匀速移动，集成式检测装置搭载平台上的图像采集装置，数据传输模块，缺陷标记装置开始运行。当图像采集装置检测到存在病害时缺陷标记装置会对病害进行标记并上传(x,y,z)的定位坐标。

S5：所述集成式检测装置搭载平台在检测完桥墩病害时，回到初始位置的另一侧，平行环桥墩闭合导轨返回桥墩最上侧，对接装置对下一跨的桥底横桥向一字型平台与平行环桥墩闭合导轨，此时对接装置打开通道，集成式检测装置搭载平台可变换导轨至下一跨的桥底横桥向一字型平台。

S6：重复S2至S5步骤，可实现全桥的一体化检测。

S7：检测完毕后所述平行环桥墩闭合导轨回到桥墩最上侧固着，集成式检测装置搭载平台回到桥底横桥向一字型平台上的一侧固着，计算机根据上传的疑似病害与对应坐标数据进行分析生成报告并储存。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (10)

1.一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，包括设置于桥梁底面的桥底面检测导轨、设置于桥墩外侧的桥墩检测装置及连接所述桥底面检测导轨和桥墩检测装置的桥底面对接桥墩装置，所述桥底面检测导轨和桥墩检测装置用于为集成式检测装置搭载平台提供运动轨道，所述桥底面对接桥墩装置用于实现集成式检测装置搭载平台的换轨操作，所述集成式检测装置搭载平台用于搭载检测功能件进行移动式病害检测。

2.根据权利要求1所述一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，所述桥底面检测导轨包括对称设置在桥梁底面两侧的一组桥底顺桥向导轨，以及与所述一组桥底顺桥向导轨滑动连接的桥底横桥向一字型平台；所述桥底横桥向一字型平台的中间设有横桥向导轨，用于实现集成式检测装置搭载平台沿横桥向方向的移动；所述桥底横桥向一字型平台的两端均设有平台运动模组，用于实现集成式检测装置搭载平台沿顺桥向方向的移动。

3.根据权利要求2所述一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，每一所述桥底顺桥向导轨的中间均开设有滑动槽，所述滑动槽与平台运动模组滑动连接。

4.根据权利要求1所述一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，所述桥墩检测装置包括桥墩竖向运动装置和平行环桥墩闭合导轨；所述桥墩竖向运动装置包括固定框架，所述固定框架内设置有竖向传送带和为传送带提供动力的旋转电机，所述传送带上设置有闭合导轨连接件且通过所述闭合导轨连接件与平行环桥墩闭合导轨连接；所述平行环桥墩闭合导轨上设置有第一压力传感器，用于检测平行环桥墩闭合导轨上的压力并根据预设条件触发旋转电机启动。

5.根据权利要求4所述一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，所述固定框架设置有多个且对称分布于桥墩外侧；所述平行环桥墩闭合导轨环设在桥墩外侧且沿固定框架竖向移动。

6.根据权利要求1所述一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，所述桥底面对接桥墩装置包括对接装置和换轨装置；所述对接装置用于实现桥底横桥向一字型平台与平行环桥墩闭合导轨的对接；所述换轨装置用于在对接完成后实现集成式检测装置搭载平台的轨道变换。

7.根据权利要求6所述一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，所述换轨装置包括换轨承台、传动轴、换轨电机和第二压力传感器，所述换轨承台通过传动轴与换轨电机相连；所述第二压力传感器用于检测换轨承台上的压力，并在检测到压力后，触发换轨电机启动，使位于横桥向导轨上的集成式检测装置搭载平台变换导轨至平行环桥墩闭合导轨。

8.根据权利要求1所述一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，所述集成式检测装置搭载平台包括图像采集装置、数据传输模块、缺陷标记装置、多功能接口和底盘装置；所述底盘装置用于为集成式检测装置搭载平台提供动力和电力支持；所述图像采集装置用于采集桥梁底部和桥墩表面图像；所述数据传输模块用于对采集的图像进行存储和传输；所述缺陷标记装置用于对已检测到的异常点进行喷漆标注；所述多功能接口用于根据不同的检测需求搭载不同的检测功能件。

9.根据权利要求1所述一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测装置，其特征在于，所述一体化病害检测装置上设有安全预警系统，用于病害检测前在预设范围内进行干扰检测和预警。

10.一种桥梁底部及桥墩一体化病害检测方法，采用权利要求1-9中任一项所述的一体化病害检测装置实现，其特征在于，所述方法包括：

启动一体化病害检测装置，桥底横桥向一字型平台由一侧桥墩向另一侧桥墩顺桥向定时移动，定时移动的时长由集成式检测装置搭载平台从桥梁一侧横桥向运动到另一侧的时长决定；

集成式检测装置搭载平台在横桥向导轨上匀速移动，集成式检测装置搭载平台上的图像采集装置、数据传输模块、缺陷标记装置以及多功能接口上对接的设备开始运行；当图像采集装置检测到存在病害时，缺陷标记装置对病害进行位置标记并通过数据传输模块上传桥墩的定位坐标；

桥底横桥向一字型平台运动到另一侧桥墩时，桥底面对接桥墩装置开始工作，由对接装置完成桥底横桥向一字型平台与平行环桥墩闭合导轨的对接，对接完成后，换轨装置开始工作，当集成式检测装置搭载平台运动至换轨装置上且第二压力传感器检测到压力后，位于横桥向导轨上的集成式检测装置搭载平台变换导轨至平行环桥墩闭合导轨，使集成式检测装置搭载平台运动至所述平行环桥墩闭合导轨上，进行下一步的桥墩检测；

所述集成式检测装置搭载平台运动到平行环桥墩闭合导轨开始进行绕轨运动，所述集成式检测装置搭载平台第一次通过第一压力传感器时，第一压力传感器将会被唤醒，第二次通过第一压力传感器时，旋转电机开始启动，从而使得平行环桥墩闭合导轨进行定距离的竖直运动；集成式检测装置搭载平台在平行环桥墩闭合导轨上匀速移动，集成式检测装置搭载平台上的图像采集装置、数据传输模块、缺陷标记装置开始运行，所述图像采集装置检测到存在病害时，缺陷标记装置会对病害进行标记并上传定位坐标；

所述集成式检测装置搭载平台在检测完桥墩病害时，回到初始位置的另一侧，平行环桥墩闭合导轨返回桥墩最上侧，对接装置对接当前平行环桥墩闭合导轨与下一跨的桥底横桥向一字型平台，集成式检测装置搭载平台变换导轨至下一跨的桥底横桥向一字型平台；

重复桥梁底部及桥墩检测步骤，实现全桥的一体化检测。

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