CN203654172U - 桥梁健康检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁健康检测装置，包括沿桥梁纵向延伸的第一轨道、沿竖直方向的第二轨道、与桥梁横向平行的第三轨道、和视频设备，所述第二轨道与所述第三轨道可靠连接、与所述第一轨道滑动连接，所述视频设备设置在第三轨道上且与所述第三轨道滑动连接，本实用新型的结构具有简单、安全、方便、可靠等特性，不需要使用大型的桥梁检测车，桥梁检测时人员在桥梁的检修道上作业，不影响桥梁的交通状况，同时不需要人员下到桥梁底面，并且通过摄像设备拍摄桥梁底部的裂缝情况，有效避免了桥梁检测中人为主观因素，有利于提高桥梁检测的真实性。

Description

桥梁健康检测装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁健康检测技术领域，尤其涉及一种桥梁健康检测装置。

背景技术

桥梁底面裂缝的发生和发育是桥梁出现健康问题的重要表现，因此对桥梁底面裂缝的检测是桥梁健康检测的重要组成部分。传统上，是让检测人员在桥底用望远镜进行人工检测，但是这种方式，检测人员离桥梁底面较远，检测速度慢、可靠性差，很难对整个桥梁底面形成全面准确的检测；另一种改进的方式，是使用检测车搭载由支架支撑并可以伸入到桥梁底面的工作平台，检测车在桥梁上行进，让检测人员在工作平台上近距离肉眼观测，由于这种方式需要动用大型的机械设备费用昂贵，检测过程中影响桥梁的交通状况；而且这种方式的检测结果易受检测人员素质的影响，可靠性仍然不高，并且检测人员需要站在桥底的工作平台上，安全性也不足。另一种检测方式是在桥梁上固定布置传感器或者在桥梁底部布置采用轮索移动式结构的固定的视频监测系统，这种监测系统监测范围有限，需要经常维护以保证正常运行，但固定设置在桥梁底部的监测系统日常维护非常困难，并且每一监测系统只能对一座桥梁的局部范围进行监测，因此该方式的监测效率比较低且费用昂贵。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种桥梁健康检测装置，可以安全、可靠的检测桥梁结构的健康状况，且具有成本低、维护方便等特点。

本实用新型提供了一种桥梁健康检测装置，包括沿桥梁纵向延伸的第一轨道、沿竖直方向的第二轨道、与桥梁横向平行的第三轨道、和视频设备，所述第二轨道与所述第三轨道可靠连接、与所述第一轨道滑动连接，所述视频设备设置在第三轨道上。

进一步，所述第一轨道为桥梁栏杆，或者所述第一轨道为桥梁结构突出物及突出物的附属结构物，或者所述第一轨道为在桥梁上另外预装的固定轨道。

进一步，还包括：滑动连接装置，所述第二轨道通过所述滑动连接装置与所述第一轨道形成滑动连接。

进一步，所述滑动连接装置包括：固定臂I和钢珠I，所述固定臂I形成圆弧形轨道I，所述第一轨道设置在该圆弧形轨道I内且通过所述钢珠I与所述固定臂I形成滑动连接结构，所述吊杆采用柔性连接的方式固定在所述固定臂I上。

进一步，还包括：动力车，所述动力车与所述滑动连接装置连接，用于带动所述滑动连接装置在所述第一轨道上滑动。

进一步，所述动力车包括：固定臂II、钢珠II和动力车主体，所述动力车主体设置在所述固定臂II上由所述固定臂II支撑，所述固定臂II形成圆弧形轨道II，所述第一轨道设置在所述圆弧形轨道II内且通过所述钢珠II与所述第一轨道形成滑动连接结构。

进一步，所述第二轨道为可伸缩式吊杆和/或所述第三轨道为可伸缩式横杆。

进一步，所述视频设备包括：摄像机、照明设备、托盘、托盘地盘和轨道车，所述轨道车设置在第三轨道上可沿第三轨道滑动，轨道车的表面设置托盘地盘，在托盘地盘上设置托盘，摄像机安装在托盘上，照明设备安装在摄像机上。

进一步，还包括：视频处理设备，所述视频处理设备与所述视频设备有线或无线连接，用于接收所述视频设备采集到的视频信息并采用图像分析技术对接收的视频信息进行分析处理。

进一步，所述视频处理设备包括：顺序连接的图像预分析模块、图像分析分割模块、图像数据信息调取模块、图像数据信息集成模块和自动报警模块。

本实用新型的有益效果：

由于第一轨道沿桥梁纵向延伸，第二轨道为竖直方向设置且可沿第一轨道滑动，第三轨道沿桥梁横向且与第二轨道可靠性连接，摄像设备设置在第三轨道上且可沿第三轨道滑动，因此通过控制第二轨道和摄像设备可以实现对桥梁底面各部分的视频图像的摄取，实现桥梁健康状况分析的原始数据采集，此种结构具有简单、安全、方便、可靠等特性，不需要使用大型的桥梁检测车，桥梁检测时人员在桥梁的检修道上作业，不影响桥梁的交通状况，同时不需要人员下到桥梁底面，并且通过摄像设备拍摄桥梁底部的裂缝情况，有效避免了桥梁检测中人为主观因素，有利于提高桥梁检测的真实性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型提供的桥梁健康检测装置工作状态的一示意图。

图2是滑动连接装置的示意图。

图3是动力车的示意图。

图4是吊杆的结构示意图。

图5为横杆的结构示意图。

图6为当横杆比桥梁横断面长度略长时的结构示意图。

图7是视频设备的结构示意图。

图8是桥梁健康检测装置工作状态的另一示意图。

具体实施方式

如图1所示，桥梁健康检测装置可以包括第一轨道、第二轨道2、第三轨道3和摄像设备4。

其中，第一轨道沿桥梁纵向延伸，其可以为桥梁栏杆，或者桥梁结构突出物及突出物的附属结构物，或者如图1示出的在桥梁上另外预装的固定轨道5。第一轨道为桥梁栏杆或者桥梁结构突出物及突出物的附属结构物时，可以充分利用桥梁现有结构，降低材料成本。但是有时直接利用桥梁的现有结构难于实现第二轨道的安装，尤其是第二轨道要能够在第一轨道上滑动连接，因此这时需要另外预装固定轨道5，实施例中固定轨道5可以包括：竖杆和沿桥梁纵向的纵桥向杆51，安装时首先用膨胀螺栓将用于固定轨道的竖杆固定到检修道上，然后将纵桥向杆51固定到竖杆上。

其中，第二轨道2沿竖直方向设置，其与第一轨道形成滑动连接结构，从而可以在第一轨道上滑动。如图1所示，第二轨道2可以采用一滑动连接装置1实现与第一轨道的滑动连接，下面以纵桥向杆51为例对滑动连接装置1的结构进行说明。如图2所示，滑动连接装置1包括：固定臂I11和钢珠I12，其中固定臂I11形成一圆弧形轨道I，纵桥向杆51设置在该圆弧形轨道I内且通过钢珠I12与固定臂I11形成滑动连接结构，另外，第二轨道2采用柔性连接13的方式固定在固定臂I11上。当然，滑动连接装置1也可以为其他能够满足既能承受整个装置的重量又能在第一轨道上移动的装置，比如在轨道上设置与缆索相似的轮子。图2的结构已能够实现第二轨道2沿第一轨道滑动的目的，但是这种结构主要需要由人拉动第二轨道2在第一轨道上滑动。为了更加智能和省力，可以设置一动力车，由该动力车带动第二轨道2沿第一轨道滑动，具体的如图3所示，动力车包括：固定臂II61、钢珠62和动力车本体，其中固定臂II61形成圆弧形轨道II，纵桥向杆51设置在圆弧形轨道II内且通过钢珠I62与固定臂II形成滑动连接结构。另外动力车和滑动连接装置1连接，例如可以是可为螺栓连接或者设有安全卡的插销，例如可以是固定臂I11和固定臂II61之间的连接。如此，当动力车移动时，其带动第二轨道同步移动，其中动力车本体可以包括：电机I63、变速器I64、传送带65、主动轮67和弹性压杆66，通过电机I63带动主动轮67在纵桥向杆51上滚动，弹性压杆66可以调节主动轮和纵桥向杆51之间的摩擦力。另外，动力车的控制可以由一自动控制系统实现，从而实现智能化控制。

当然动力车和可滑动连接装置也可以是一体式结构。

其中，第二轨道2可以为吊杆，并且为可伸缩式吊杆。如图4所示，第二轨道2包括：吊杆吊臂21、电机II22、变速器II23、吊杆自由伸缩管24和驱动轴I25，其中吊杆吊臂21将吊杆及桥梁底面的重量传递给滑动连接装置1，吊杆自由伸缩管24的每节可伸缩的管子尾部均设置有螺纹，驱动轴I25也相应的设置螺纹，通过驱动轴I25的旋转推动吊杆上下移动，并且在吊杆自由伸缩管24的每节可伸缩的管子端部和尾部设置有凸台，在每节管子脱离驱动轴I25时和相邻的管子通过凸台可靠连接，吊杆还可以通过变速器II23的调整实现旋转。

其中，第三轨道3与第二轨道2可靠连接，此处可靠连接是指两者可以是固定的，也可以是铰接加上伸缩装置形成可调节第二轨道与第三轨道角度的装置，这样横杆就可以做俯仰动作，带动摄像设备（此时摄像设备可直接固定到横杆上）检测一些死角和墩柱、支座等的病害情况，且与桥梁横向平行，其可以为横杆，且为可伸缩式横杆。如图5或6所示，第三轨道3包括：电机III31、变速器III32、驱动轴II33、驱动器34和横杆自由伸缩管35，其中在横杆自由伸缩管35内外部均设置螺纹，驱动轴II33不设置螺纹，驱动轴II33前端设置有驱动器35，该驱动器35的外部设置弧状螺纹，通过驱动轴II33上驱动器35的旋转可以带动横杆旋转伸缩，并且该驱动器34带有弹性装置，可以在横杆的管子内自由伸缩。当然，第三轨道3也可以采用图4所示的可伸缩式结构，当然第二轨道2也可以采用图5或6所示的可伸缩式结构。另外，图6的可伸缩式结构优先在当横杆比桥梁横断面长度略长时使用。另外，可伸缩式横杆和可伸缩式吊杆的伸缩控制可以由一自动控制系统控制。

其中，视频设备4设置在第三轨道3上，其可以为第三轨道3形成滑动连接结构。如图7所示，视频设备4包括：摄像机41、照明设备42、托盘43、托盘地盘44和轨道车45，其中轨道车45设置在第三轨道3上可沿第三轨道3滑动，轨道车45的表面设置托盘地盘44，在托盘地盘44上设置托盘43，摄像机41即安装在托盘43上，照明设备42安装在摄像机41上，为光线不足时进行补光。此种结构，可以实现摄像机的三个位移自由度移和三个转动自由度，自动调整摄像机的位移和角度，摄像机的电源可以是蓄电池，摄像机可自动调焦并设有可调任意角度的云台，由此实现摄像机位移和角度的三级多调结构。

其中，如图8所示，桥梁健康检测装置还包括：视频处理设备7，该视频处理设备7与视频设备4（主要指其中的摄像机）有线或无线连接，用于接收视频设备采集到的视频信息并采用图像分析技术对接收的视频信息进行分析处理。具体的，视频处理设备7可以包括：图像预分析模块71、图像分析分割模块72、图像数据信息调取模块73、图像数据信息集成模块74和自动报警模块75组成，视频处理设备可对图像预分析、数据信息调取并集成，在超出限定的范围后自动报警。检测人员可以在桥梁的检测道上接受和处理视频图像信息，也可以通过远程远端传输装置将视频图像信息传送到监控站处理，由此实现桥梁检测图像的自动化处理和提示预警功能。

除此之外，还可以包括：自动控制系统，通过自动控制系统控制动力车、吊杆和横杆的自动伸缩系统、轨道车、摄像机基座和摄像机，实现该装置的自动化控制。

以上方案，具有简单、安全、方便、可靠的特性，不需要使用大型的桥梁检测车，桥梁检测时人员在桥梁的检修道上作业，不影响桥梁的交通状况。检测时不需要人员下到桥梁底面，并且通过摄像头拍摄桥梁底部的裂缝情况，有效避免了桥梁检测中人为主观因素，有利于提高桥梁检测的真实性。通过可移动轨道装置、轨道车及其托盘和摄像机的云台，使得摄像机位置具有多级可调结构，可以使摄像机近距离多角度拍摄桥梁底面，有利于获得高质量的图像信息。视频处理设备可以自动识别和处理桥梁裂缝，自动提取相关数据信息并绘制桥梁裂缝发生发育的动态图，当桥梁裂缝超出一定范围时自动提示报警。滑动连接装置可根据需要滑动连接在桥梁栏杆或桥梁结构突出物及其附属结构或者固定轨道上，适用性强。该装置模块化设计，可以根据实际桥梁检测的需要，选择不同的模块组合，分别实现该装置的人工牵动，遥控控制和远程远端控制。

为了便于本领域技术人员更好的重现本实用新型，下面介绍两种本实用新型的桥梁健康检测装置的装配方法。

第一种装配方法，其步骤为：①滑动连接装置连接在桥梁栏杆或桥梁结构突出物及其附属结构或者固定轨道上，分别将两侧吊杆和横杆水平平铺并调整到设定的长度，将两侧吊杆和可移动连接装置固定臂、横杆可靠连接。②分别将两侧横杆绕吊杆旋转一定角度并可靠连接，将两侧吊杆和横杆的连接装置绕可移动连接装置的固定臂旋转，使得两侧吊杆均保持竖直。③分别旋转两侧吊杆，使得两侧横杆由沿着桥梁纵桥向的方向旋转到桥梁横桥向的方向，通过在两侧横杆上设置摄像头调整横杆位置，使得两侧横杆建立可靠连接，这种两侧进行旋转横杆搭接的方式，可以减小对横杆强度的要求。当然，只采用一侧竖杆和横杆组成在空间位置可变和角度可调的机械装置也可以实现检测桥梁的装置。

第二种装配方法，其步骤为：①滑动连接装置连接在桥梁栏杆或桥梁结构突出物及其附属结构或者固定轨道上，将一侧吊杆和横杆水平平铺并调整到设定的长度，其中横杆比桥梁横断面长度略长，分别将这侧吊杆和可移动连接装置固定臂、横杆可靠连接。②将这侧横杆绕吊杆旋转一定角度并可靠连接，将这侧吊杆和横杆的连接装置绕可移动连接装置的固定臂旋转，使得吊杆保持竖直。③旋转这侧吊杆，使得横杆由沿着桥梁纵桥向的方向旋转到桥梁横桥向的方向，使得横杆横跨桥梁的横断面，再将另一侧的吊杆和横杆建立可靠的连接。这种方式，横杆比桥梁的横截面长度略长施工简单方便。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种桥梁健康检测装置，其特征在于：包括沿桥梁纵向延伸的第一轨道、沿竖直方向的第二轨道、与桥梁横向平行的第三轨道、和视频设备，所述第二轨道与所述第三轨道可靠连接、与所述第一轨道滑动连接，所述视频设备设置在所述第三轨道上。 

2.如权利要求1所述的桥梁健康检测装置，其特征在于：所述第一轨道为桥梁栏杆，或者所述第一轨道为桥梁结构突出物及突出物的附属结构物，或者所述第一轨道为在桥梁上另外预装的固定轨道。 

3.如权利要求1所述的桥梁健康检测装置，其特征在于：还包括：滑动连接装置，所述第二轨道通过所述滑动连接装置与所述第一轨道形成滑动连接。 

4.如权利要求3所述的桥梁健康检测装置，其特征在于：所述滑动连接装置包括：固定臂I和钢珠I，所述固定臂I形成圆弧形轨道I，所述第一轨道设置在该圆弧形轨道I内且通过所述钢珠I与所述固定臂I形成滑动连接结构，所述第二轨道采用柔性连接的方式固定在所述固定臂I上。 

5.如权利要求3或4所述的桥梁健康检测装置，其特征在于：还包括：动力车，所述动力车与所述滑动连接装置连接，用于带动所述滑动连接装置在所述第一轨道上滑动。 

6.如权利要求5所述的桥梁健康检测装置，其特征在于：所述动力车包括：固定臂II、钢珠II和动力车主体，所述动力车主体设置在所述固定臂II上由所述固定臂II支撑，所述固定臂II形成圆弧形轨道II，所述第一轨道设置在所述圆弧形轨道II内且通过所述钢珠II与所述轨道形成滑动连接结构。 

7.如权利要求1-4中任一项所述的桥梁健康检测装置，其特征在于：所述第二轨道为可伸缩式吊杆和/或所述第三轨道为可伸缩式横杆。 

8.如权利要求1-4中任一项所述的桥梁健康检测装置，其特征在于：所述视频设备包括：摄像机、照明设备、托盘、托盘地盘和轨道车，所述轨道车设置在第三轨道上可沿第三轨道滑动，轨道车的表面设置托盘地盘，在托盘地盘 上设置托盘，摄像机安装在托盘上，照明设备安装在摄像机上。 

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