CN203603053U - 一种桥梁结构的检查装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种桥梁结构的检查装置及系统，所述装置包括：高精度数字化云台，用于获得所述装置的水平转动角和俯仰转动角；激光测距仪安装于所述高精度数字化云台上，用于测量所述装置到检查目标的距离；姿态仪安装于所述高精度数字化云台上，用于获得所述装置的三维姿态信息；光学变焦高清摄像机芯安装于所述高精度数字化云台上，用于采集检查目标的视频或图像信息。本实用新型能够实现对桥梁结构的全面的检查，并实现自动复查。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁监测管理技术领域，尤其涉及一种桥梁结构的检查装置及系统。
背景技术
随着国民经济的飞速发展，我国的桥梁道路建设也在快速增长。近年来桥梁事故屡有发生，每年均有多座桥梁垮塌，其原因是多方面的，有设计原因，有施工原因，也可能有检查工作不到位的原因。在塌桥事故发生之前，桥梁病害可能已经非常严重，特征显著，如果真正的落实经常检查工作，完全可以早发现早治理，从而避免重大事故的发生。在桥梁日常检查的过程中，由于检查工具和手段的限制，难于获得病害的桥梁坐标信息，往往需要花费大量时间重新找到原有病害，为病害复查带来很大难度，致使日常巡检的效率较低，无法满足桥梁经常性检查的规范要求。
在现有技术的桥梁病害检查中，作业人员需通过挂篮、脚手架、人字梯或桥检车等专用工具到达病害附近，用数码相机拍摄病害照片，并对病害位置信息和尺寸信息进行测量，常用测量工具有皮尺、激光测距仪或全站仪。
现有技术的测量工具中，皮尺需要接触测量目标，且测量范围有限，操作不便，一般需要两人配合完成测量工作。激光测距仪的量程大、精度高，但为获取病害的桥梁坐标信息和尺寸信息需靠近病害进行多次测量，并需要人工进行计算。全站仪几乎可用在所有的测量领域但不适用于桥梁的经常检查，它存在准备工作复杂，操作繁琐，无法实现病害拍摄和记录，使用中有观测死角等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种桥梁结构的检查装置及系统，以对检查目标进行精确定位，进而采集检查目标的尺寸或图像信息。
本实用新型提出了一种桥梁结构的检查装置，所述装置包括：
高精度数字化云台，用于获得所述装置的水平转动角和俯仰转动角；
激光测距仪安装于所述高精度数字化云台上，用于测量所述装置到检查目标的距离；
姿态仪安装于所述高精度数字化云台上，用于获得所述装置的三维姿态信息；
光学变焦高清摄像机芯安装于所述高精度数字化云台上，用于采集检查目标的视频或图像信息。
对应地，本实用新型还提出了一种桥梁结构的检查系统，所述系统包括：
架设装置、控制装置和本实用新型任意实施例提供的桥梁结构的检查装置。
本实用新型提出了一种桥梁结构的检查装置及系统，通过高精度数字化云台、激光测距仪、姿态仪以及光学变焦高清摄像机芯的相互配合，能够对检查目标进行精确定位，进而采集检查目标的尺寸或图像信息，精确的定位能够为以后的复查提供精确的位置信息，复查时不用重新定位，实现自动复查。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例提供的桥梁结构的检查装置的结构示意图；
图2是本实用新型第二实施例提供的桥梁结构的检查系统的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的 是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
实施例一
图1是本实用新型第一实施例提供的桥梁结构的检查装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供的装置包括：高精度数字化云台101、激光测距仪102、姿态仪103和光学变焦高清摄像机芯104。
其中，高精度数字化云台101，用于获得所述装置的水平转动角和俯仰转动角；激光测距仪102安装于所述高精度数字化云台上，用于测量所述装置到检查目标的距离；姿态仪103安装于所述高精度数字化云台上，用于获得所述装置的三维姿态信息；光学变焦高清摄像机芯104安装于所述高精度数字化云台上，用于采集检查目标的视频或图像信息。
在上述方案中，优选是，所述高精度数字化云台101采用1.8°步进电机、32细分驱动和100：1机械减速器的数字驱动伺服技术。
进一步的，所述高精度数字化云台101的转动精度为2″。
优选是，所述激光测距仪102的测量范围为0.05至40m。
优选是，所述姿态仪103带硬磁、软磁及倾角补偿，航向精度为0.5°，高倾角测量范围为±80°，宽温范围为-40℃至+85℃，工作电流为40mA，输出接口为标准RS232/RS485/TTL以及小体积外形为L44×W35×H8（mm）。
优选是，所述光学变焦高清摄像机芯104与所述激光测距仪102并轴安装。
进一步的，所述光学变焦高清摄像机芯104的最大分辨率为1280×960。
进一步的，所述光学变焦高清摄像机芯104的焦距为4.7至84.6mm。
进一步的，所述光学变焦高清摄像机芯104的最快变焦时间为2S。
上述方案的有益之处在于所述检查装置可对检查目标进行坐标定位、可进行细部检查、精确度高、检查效果清晰、细腻、聚焦速度快。
本实用新型提出了一种桥梁结构的检查装置，通过高精度数字化云台、激光测距仪、姿态仪以及光学变焦高清摄像机芯的相互配合，能够对检查目标进行精确定位，进而采集检查目标的尺寸或图像信息，精确的定位能够为以后的复查提供精确的位置信息，复查时不用重新定位，实现自动复查。
实施例二
图2是本实用新型第二实施例提供的桥梁结构的检查系统的示意图。如图2所示，本实用新型实施例二提供了一种桥梁结构的检查系统，包括：架设装置201、控制装置202和本实用新型任意实施例提供的桥梁结构的检查装置203。
其中，所述架设装置201包括支架和快装板，用于对桥梁结构的检查装置203进行固定和支撑；所述控制装置202包括触摸屏超级本，用于对桥梁结构的检查装置203的操作进行控制。
在上述方案中，优选是，所述支架采用铝合金设计，采用气动缓冲，具有3个可调节的伸缩腿，收纳长度为1.7米，最大伸长长度为7.3米。
本实施例提供的桥梁结构的检查系统的使用方法为：
（1）在待检桥的跨下打开所述支架，并将所述支架水平放置于适宜观察的位置，并调整支架的伸缩腿使支架垂直于水平放置。
（2）将所述高精度数字化云台与支架连接，打开高精度数字化云台电源，伸展所述支架至适宜观察的高度。
（3）控制装置与所述高精度数字化云台建立无线连接后，控制装置的电脑屏幕将实时显示所述光学变焦高清摄像机芯上传的画面，从而实现对桥梁上、下部结构的视频观察。
（4）控制所述高精度数字化云台运行，将所述激光测距仪的激光对准桥梁待检跨的已知坐标点进行参照，获取所述高精度数字化云台在桥梁坐标系中的坐标值。
（5）控制所述高精度数字化云台对桥梁的上、下部结构进行视频检查，发现检查目标的病害后，对病害进行拍照、测量等操作，将激光对准病害中心位置进行测量，获取病害的位置信息，即获得病害在桥梁坐标系的坐标值。
（6）对于已建档的病害（已知病害的桥梁坐标系中的坐标值），在控制装置上点击该病害可实现自动复查。所述高精度数字化云台根据病害的桥梁坐标自动转化为相对坐标，并将视野转动至该病害处将病害放置在屏幕视野中心，协助作业人员完成病害复查。
（7）继续进行整跨检查，检查完一跨后，将设备转至下一跨，直至完成全桥检查。
本实施例提供的桥梁结构的检查系统，通过架设装置对所述桥梁结构的检查装置进行固定和支撑，通过控制装置对桥梁结构的检查装置的操作进行控制，通过检查装置对检查目标进行精确定位，并采集检查目标的尺寸或图像信息，能够实现精确的桥梁结构检查和自动复查。
本实用新型的有益之处在于所述架设装置的体积小、重量轻、携行方便、架设快捷、成本低廉；所述检查装置作业环境局限性小，无需进行水平调整，可架设在支架、吊臂上进行作业，大大提高检测范围；通过所述控制装置可实现远程遥测，无需靠近病害即可完成尺寸测量及坐标定位。本实用新型可满足大多数中小桥梁的病害测量和定位，满足桥梁经常性检查规范在检查内容和检查周期上的要求，适用于多种类型桥梁的经常性检查，检查范围广、效率高。本实用新型不限于对桥梁结构的检查，同时可以应用到其他建筑的结构检查。
注意，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种桥梁结构的检查装置，其特征在于，包括：
高精度数字化云台，用于获得所述装置的水平转动角和俯仰转动角；
激光测距仪安装于所述高精度数字化云台上，用于测量所述装置到检查目标的距离；
姿态仪安装于所述高精度数字化云台上，用于获得所述装置的三维姿态信息；
光学变焦高清摄像机芯安装于所述高精度数字化云台上，用于采集检查目标的视频或图像信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述高精度数字化云台采用1.8°步进电机、32细分驱动和100：1机械减速器的数字驱动伺服技术；
所述高精度数字化云台的转动精度为2″。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光测距仪的测量范围为0.05至40m。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述姿态仪带硬磁、软磁及倾角补偿，航向精度为0.5°，高倾角测量范围为±80°，宽温范围为-40℃至+85℃，工作电流为40mA，输出接口为标准RS232/RS485/TTL以及小体积外形为L44×W35×H8（mm）。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光学变焦高清摄像机芯与所述激光测距仪并轴安装。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：
所述光学变焦高清摄像机芯的最大分辨率为1280×960；
所述光学变焦高清摄像机芯的焦距为4.7至84.6mm；
所述光学变焦高清摄像机芯的最快变焦时间为2S。
7.一种桥梁结构的检查系统，其特征在于，包括：架设装置、控制装置和权利要求1至6任一项所述的桥梁结构的检查装置。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述架设装置包括支架和快装板，用于对桥梁结构的检查装置进行固定和支撑；
所述控制装置包括触摸屏超级本，用于对桥梁结构的检查装置的操作进行控制。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述支架采用铝合金设计，采用气动缓冲，具有3个可调节的伸缩腿，收纳长度为1.7米，最大伸长长度为7.3米。
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