CN116026926A

CN116026926A - 一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置

Info

Publication number: CN116026926A
Application number: CN202310319856.4A
Authority: CN
Inventors: 徐艳华; 韩祥轩; 李克雷; 李建永; 李克宇; 张传堂; 武向东; 刁俊才; 宋文永
Original assignee: Shandong Luzhong Highway Municipal Inspection Co ltd
Current assignee: Shandong Luzhong Highway Municipal Inspection Co ltd
Priority date: 2023-03-29
Filing date: 2023-03-29
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2043-03-29
Also published as: CN116026926B

Abstract

本发明涉及路面检测技术领域，具体为一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，包括车体、标记装置和扶手架等结构，所述车体的左右两端分别安装有一对用于驱动车体向各个方向运动的驱动装置，所述标记装置包括设置在超声发生器后方且与车体固定安装的安装板。本发明所设计的超声波检测装置能够使操作者远程遥控运作，并且能够在夜间进行作业，避免在交通繁忙的时候干扰正常的交通秩序，同时该装置还可以通过扬声器、前置警示灯和后置警示灯及时的提醒周围交通参与者注意避让，因此提高了检测的安全性，同时该装置能够对路面任意位置进行超声波检测从而检查出路面裂隙的大小和形状，还能对路面裂隙通过标记涂料来进行标记。

Description

一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置

技术领域

本发明涉及路面检测技术领域，具体为一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置。

背景技术

公路里面在长期使用后会产生裂缝，为了避免裂缝进一步扩大以及较大的裂缝危害交通安全，需要定期检测路面上的裂缝情况，及时的对路面裂缝处进行修补从而保障交通安全。请参阅专利号为CN207557135U，专利名称为一种适用于半刚性基层路面裂缝检测结构的中国专利，在该专利中提出了采用超声波来对路面裂缝进行检测的方案，但是该专利所提供的检测设备在实际使用时需要操作人员手推着设备在路面上行走，因此在交通繁忙的公路上检测十分不安全，而且如果在人流量较少的夜间检测由于该装置缺乏合适的警示设备也容易与其他车辆发生碰撞，同时人工推行的速度较慢，难以满足快速进行检测的需要。

如果发明一种使用安全、检测效率高、检测精准的新型公路路面裂缝检测装置就能够有效解决该类问题，为此我们提供了一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，该超声波检测装置包括：

车体，所述车体的左右两端分别安装有一对用于驱动车体向各个方向运动的驱动装置，且车体的前端固定安装有前置安装架，所述前置安装架上固定安装有扬声器和前置警示灯，且前置安装架的前端固定安装有前置摄像头，所述车体上固定安装有储能装置，且车体的前端固定安装有一对旋转电机，所述旋转电机的底部驱动有用于通过旋转清扫路面的清扫盘，且车体在对应旋转电机的后方处固定安装有超声波发生器，所述超声波发生器的超声波输出端连接有用于检测路面裂痕的超声波探头；

标记装置，所述标记装置包括设置在超声发生器后方且与车体固定安装的安装板，所述安装板上固定安装有至少两个用于盛放不同标记涂料的储料罐，且每个储料罐的底部均固定安装有一个用于送出标记涂料的排料泵，所述排料泵的输出端固定安装有用于向路面裂痕处喷洒标记涂料的喷头；

扶手架，所述扶手架的底部固定安装在车体的后端，且扶手架上固定安装有显示器、控制按钮和无线遥控模块，所述扶手架上设置有用于调整驱动装置运动方向的转向装置，且扶手架上固定安装有控制器，所述控制器分别与排料泵、旋转电机、前置摄像头、扬声器、前置指示灯、显示器、控制器、控制按钮、转向装置、储能装置、超声波发生器、超声波探头和无线遥控模块电性连接。

优选的，所述驱动装置包括与车体的侧面固定安装的转向电机，且转向电机的输出端驱动有转向架，所述转向架上固定安装的驱动电机，且驱动电机的输出端驱动有滚轮，所述转向架的侧面安装有侧面警示灯，且转向电机、驱动电机和侧面警示灯均与控制器电性连接。

优选的，所述车体的后端固定安装有方便操作者站立的站立板，且站立板的下方安装有万向轮。

优选的，所述扶手架的左右两侧均固定安装有后置摄像头和后置警示灯，且后置摄像头和后置警示灯均与控制器电性连接。

优选的，所述前置安装架上设置有照明装置，且照明装置包括与前置安装架固定安装的角度调整电机，所述角度调整电机的输出端驱动有转动座，且转动座上固定安装有照明灯，所述照明灯和角度调整电机均与控制器电性连接。

优选的，所述车体上固定安装有用于盛放工具的工具箱，且扶手架为U形扶手架。

优选的，所述控制器为PLC控制器，且储能装置为锂电池组。

优选的，所述转向装置包括可以转动的转盘，且转盘的下方设置有用于检测转盘旋转角度且与控制器电性连接的转角传感器。

优选的，所述旋转电机为步进电机，且清扫盘上固定安装有软质刷毛。

优选的，所述车体的前端设置有清理装置，所述清理装置包括与车体固定安装的气罐，且气罐的进气口安装有进气过滤盒，所述气罐上固定安装有与气罐的内部连通的气泵，且车体的前端固定安装有弧形或者V形的连接架，所述连接架上固定安装有与气泵的出气端连通的喷气嘴，且连接架的下端固定安装有用于推走碎石等障碍物的推板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所设计的超声波检测装置能够使操作者远程遥控运作，并且能够在夜间进行作业，避免在交通繁忙的时候干扰正常的交通秩序，同时该装置还可以通过扬声器、前置警示灯和后置警示灯及时的提醒周围交通参与者注意避让，因此提高了检测的安全性，同时该装置能够对路面任意位置进行超声波检测，从而检查出路面裂隙的大小和形状，还能对路面裂隙通过标记涂料进行标记，因此相比传统的检测方法具有更好的使用安全性和更高的检测效率，具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的结构侧视图；

图3为本发明实施例1的结构仰视图；

图4为本发明实施例1中标记装置的结构示意图；

图5为本发明实施例2中清理装置的安装示意图。

图中：1、车体；2、标记装置；201、储料罐；202、安装板；203、排料泵；204、喷头；3、驱动装置；301、转向电机；302、转向架；303、侧面警示灯；304、滚轮；305、驱动电机；4、照明装置；401、角度调整电机；402、转动座；403、照明灯；5、清理装置；501、进气过滤盒；502、气泵；503、气罐；504、喷气嘴；505、连接架；506、推板；6、旋转电机；7、前置摄像头；8、扬声器；9、前置安装架；10、前置警示灯；11、显示器；12、控制器；13、控制按钮；14、转向装置；15、扶手架；16、工具箱；17、储能装置；18、万向轮；19、站立板；20、后置摄像头；21、后置警示灯；22、超声波发生器；23、超声波探头；24、清扫盘；25、无线遥控模块。

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。基于本发明中的技术方案，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。

实施例1：请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，该超声波检测装置包括：

车体1，请参阅图1至图3，车体1的左右两端分别安装有一对用于驱动车体1向各个方向运动的驱动装置3，且车体1的前端固定安装有前置安装架9，驱动装置3包括与车体1的侧面固定安装的转向电机301，且转向电机301的输出端驱动有转向架302，转向架302上固定安装的驱动电机305，且驱动电机305的输出端驱动有滚轮304，转向架302的侧面安装有侧面警示灯303，且转向电机301、驱动电机305和侧面警示灯303均与控制器12电性连接，驱动装置3内可以通过驱动电机305带动滚轮304旋转，从而使车体1移动，而转向电机301则能够用于调整滚轮304的朝向，从而帮助车体1向不同方向进行转向，前置安装架9上固定安装有扬声器8和前置警示灯10，警示灯10和扬声器8用于发出警示信号，避免闲人干扰正常的检测作业或者避免夜间作业时被车辆撞到，且前置安装架9的前端固定安装有前置摄像头7，前置摄像头7用于采集图像并传输至远处遥控车辆的操作人员的操作终端上，方便操作人员决定车体1下一步的运动方向，车体1上固定安装有储能装置17，且车体1的前端固定安装有一对旋转电机6，旋转电机6的底部驱动有用于通过旋转清扫路面的清扫盘24，该对清扫盘24能够通过旋转清扫的形式将位于车体1前端的灰尘和杂物清扫至车体1的两侧，避免灰尘和杂物干扰检测装置的正常作业，且车体1在对应旋转电机6的后方处固定安装有超声波发生器22，超声波发生器22的超声波输出端连接有用于检测路面裂痕的超声波探头23，车体1的后端固定安装有方便操作者站立的站立板19，且站立板19的下方安装有万向轮18，在路面安全时，操作人员也可以站立在站立板19上跟随车体1一起运动，扶手架15的左右两侧均固定安装有后置摄像头20和后置警示灯21，且后置摄像头20和后置警示灯21均与控制器12电性连接，旋转电机6为步进电机，且清扫盘24上固定安装有软质刷毛；

标记装置2，请参阅图1、图3和图4，标记装置2包括设置在超声发生器22后方且与车体1固定安装的安装板202，安装板202上固定安装有至少两个用于盛放不同标记涂料的储料罐201，且每个储料罐201的底部均固定安装有一个用于送出标记涂料的排料泵203，排料泵203的输出端固定安装有用于向路面裂痕处喷洒标记涂料的喷头204，根据超声波探头23所检测到的路面裂痕的大小形态不同，将通过不同的排料泵203对路面喷洒相应颜色的标记涂料，标记涂料可以选用不同颜色的油漆或者热熔胶；

扶手架15，请参阅图1和图2，扶手架15的底部固定安装在车体1的后端，且扶手架15上固定安装有显示器11、控制按钮13和无线遥控模块25，无线遥控模块25内部可以采用5G模块来向操作者手中的遥控终端传输车辆所采集的图像信号和超声波探头23所检测的路面裂痕信息，同时无线遥控模块25也可以接收由遥控终端所发出的相应控制信号，车体1上固定安装有用于盛放工具的工具箱16，且扶手架15为U形扶手架，扶手架15上设置有用于调整驱动装置3运动方向的转向装置14，且扶手架15上固定安装有控制器12，控制器12分别与排料泵203、旋转电机6、前置摄像头7、扬声器8、前置指示灯10、显示器11、控制器12、控制按钮13、转向装置14、储能装置17、超声波发生器22、超声波探头23和无线遥控模块25电性连接，前置安装架9上设置有照明装置4，且照明装置4包括与前置安装架9固定安装的角度调整电机401，角度调整电机401的输出端驱动有转动座402，且转动座402上固定安装有照明灯403，照明灯403和角度调整电机401均与控制器12电性连接，控制器12为PLC控制器，且储能装置17为锂电池组，转向装置14包括可以转动的转盘，且转盘的下方设置有用于检测转盘旋转角度且与控制器12电性连接的转角传感器，通过转动转盘至不同的角度即可利用转角传感器向控制器下达相应角度的转向指令并由驱动装置3进行执行，控制按钮13则可以用于控制车辆上的扬声器8和前置警示灯10是否工作。

本实施例中，检测装置可以由操作人员在远处遥控工作，操作人员也可以站在站立板19上跟随作业，该设备在工作时，首先由其他车辆运输至需要检测的路段，然后该设备即可在驱动装置3的驱动下根据操作人员的控制指令在路面上进行运动，运动的过程中，清扫盘24可以将车体1前方的杂物清扫掉，从而确保外部杂物不会干扰检测过程，随后该检测装置即可通过超声波探头23对路面进行检测，当检测到路面裂缝后，超声波探头23能够检测出路面裂缝的大小和形状并通过控制器12处理后将图像显示在显示器11上或者显示在远程操控者的远程遥控终端上，同时还会根据该路面裂缝的大小来控制不同的排料泵203将相应颜色的标记涂料喷洒到路面裂缝所在的位置，从而方便路面维护时施工队快速的找到相应的路面裂缝位置来及时的进行维护，该设备在作业时还可以通过前置摄像头7和后置摄像头20来采集图像信息，并利用照明灯403来照亮夜间的路面，方便了远程操作者正确的根据车辆的周边状态来发出相应的控制指令，另外该装置还可以通过扬声器8、前置警报器10和后置警报器21来发出警报信息，从而提醒周围交通参与者及时避让，避免交通事故的发生，由于该装置使用安全、能够及时的发现路面裂缝并对裂缝进行标记，因此能够更加高效的完成对路面裂缝的检测工作，具有很高的实用价值。

实施例2：请参阅图5，本实施例相比实施例1中的超声波检测装置，还在车体1的前端设置有清理装置5，清理装置5包括与车体1固定安装的气罐503，且气罐503的进气口安装有进气过滤盒501，气罐503上固定安装有与气罐503的内部连通的气泵502，且车体1的前端固定安装有弧形或者V形的连接架505，连接架505上固定安装有与气泵502的出气端连通的喷气嘴504，且连接架505的下端固定安装有用于推走碎石等障碍物的推板506，在工作的时候外部空气经过过滤盒501的过滤后进入气罐503内，然后被气泵502送入喷气嘴504内喷出，被喷出的气体则能够将路面上的灰尘和细小障碍物吹开，同时对于较大的障碍物还可以通过推板506来推开，避免了这些杂物进入车体1的下方影响超声波探头23的检测精度。

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

1.一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于，该超声波检测装置包括：

车体（1），所述车体（1）的左右两端分别安装有一对用于驱动车体（1）向各个方向运动的驱动装置（3），且车体（1）的前端固定安装有前置安装架（9），所述前置安装架（9）上固定安装有扬声器（8）和前置警示灯（10），且前置安装架（9）的前端固定安装有前置摄像头（7），所述车体（1）上固定安装有储能装置（17），且车体（1）的前端固定安装有一对旋转电机（6），所述旋转电机（6）的底部驱动有用于通过旋转清扫路面的清扫盘（24），且车体（1）在对应旋转电机（6）的后方处固定安装有超声波发生器（22），所述超声波发生器（22）的超声波输出端连接有用于检测路面裂痕的超声波探头（23）；

标记装置（2），所述标记装置（2）包括设置在超声发生器（22）后方且与车体（1）固定安装的安装板（202），所述安装板（202）上固定安装有至少两个用于盛放不同标记涂料的储料罐（201），且每个储料罐（201）的底部均固定安装有一个用于送出标记涂料的排料泵（203），所述排料泵（203）的输出端固定安装有用于向路面裂痕处喷洒标记涂料的喷头（204）；

扶手架（15），所述扶手架（15）的底部固定安装在车体（1）的后端，且扶手架（15）上固定安装有显示器（11）、控制按钮（13）和无线遥控模块（25），所述扶手架（15）上设置有用于调整驱动装置（3）运动方向的转向装置（14），且扶手架（15）上固定安装有控制器（12），所述控制器（12）分别与排料泵（203）、旋转电机（6）、前置摄像头（7）、扬声器（8）、前置指示灯（10）、显示器（11）、控制器（12）、控制按钮（13）、转向装置（14）、储能装置（17）、超声波发生器（22）、超声波探头（23）和无线遥控模块（25）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述驱动装置（3）包括与车体（1）的侧面固定安装的转向电机（301），且转向电机（301）的输出端驱动有转向架（302），所述转向架（302）上固定安装的驱动电机（305），且驱动电机（305）的输出端驱动有滚轮（304），所述转向架（302）的侧面安装有侧面警示灯（303），且转向电机（301）、驱动电机（305）和侧面警示灯（303）均与控制器（12）电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述车体（1）的后端固定安装有方便操作者站立的站立板（19），且站立板（19）的下方安装有万向轮（18）。

4.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述扶手架（15）的左右两侧均固定安装有后置摄像头（20）和后置警示灯（21），且后置摄像头（20）和后置警示灯（21）均与控制器（12）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述前置安装架（9）上设置有照明装置（4），且照明装置（4）包括与前置安装架（9）固定安装的角度调整电机（401），所述角度调整电机（401）的输出端驱动有转动座（402），且转动座（402）上固定安装有照明灯（403），所述照明灯（403）和角度调整电机（401）均与控制器（12）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述车体（1）上固定安装有用于盛放工具的工具箱（16），且扶手架（15）为U形扶手架。

7.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述控制器（12）为PLC控制器，且储能装置（17）为锂电池组。

8.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述转向装置（14）包括可以转动的转盘，且转盘的下方设置有用于检测转盘旋转角度且与控制器（12）电性连接的转角传感器。

9.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述旋转电机（6）为步进电机，且清扫盘（24）上固定安装有软质刷毛。

10.根据权利要求1所述的一种用于公路路面裂缝检测的超声波检测装置，其特征在于：所述车体（1）的前端设置有清理装置（5），所述清理装置（5）包括与车体（1）固定安装的气罐（503），且气罐（503）的进气口安装有进气过滤盒（501），所述气罐（503）上固定安装有与气罐（503）的内部连通的气泵（502），且车体（1）的前端固定安装有弧形或者V形的连接架（505），所述连接架（505）上固定安装有与气泵（502）的出气端连通的喷气嘴（504），且连接架（505）的下端固定安装有推板（506）。