CN207717648U - 一种用于检测水下桥墩裂缝的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于检测水下桥墩裂缝的装置，包括微型船体；微型船体内部固封有电源模块、控制模块、通信模块和定位模块；微型船体外侧底部设有动力模块、机器人投放模块和通过线缆固定在机器人投放模块上的水下机器人；还包括遥控模块；其中，电源模块为各模块提供电能，通信模块、定位模块、动力模块、水下机器人、机器人投放模块均连接到控制模块；该用于检测水下桥墩裂缝的装置可以实现水下桥墩裂缝的自动探测，有利于工作人员了解水下桥墩的裂缝情况，以便及时安排人员对裂缝进行修复。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥墩检测技术领域，特别涉及一种用于检测水下桥墩裂缝的装置。
背景技术
目前在国内外对桥墩裂缝检测的主要方法有：人工检测、桥梁监测车检测、无损检测以及数字图像处理检测等。人工检测和桥梁监测车检测两种方法的人员耗费大，效率、精确度低，存在不安全因素；在无损检测技术中，主要采用超声波法和冲击弹性波法来探测混凝土内部裂缝以及裂缝的深度，但由于裂缝出现具有空间随机性，因此往往漏检；除此之外，光纤传感监测虽然具有很多优点，但构建光纤传感网络的复杂程度和高额的成本不可忽视。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于检测水下桥墩裂缝的装置。
为此，本实用新型技术方案如下：
一种用于检测水下桥墩裂缝的装置，包括微型船体；微型船体内部固封有电源模块、控制模块、通信模块和定位模块；微型船体外侧底部设有动力模块、机器人投放模块和通过线缆固定在机器人投放模块上的水下机器人；还包括遥控模块；
其中，电源模块为各模块提供电能，通信模块、定位模块、动力模块、水下机器人、机器人投放模块均连接到控制模块；
控制模块包括控制器和与控制器连接的外围控制电路；
通信模块包括有线通信模块和无线通信模块；无线通信模块用来与遥控模块和服务器进行通讯；有线通信模块将图像采集模块采集的信息发送到控制模块；
定位模块用来对检测位置进行定位；
动力模块设置在微型船体底部，用来实现微型船体的前进、后退和转弯；
机器人投放模块设置在微型船体底部的中间位置，机器人投放模块包括投放电机和与通过连接件与投放电机输出轴连接的绕线轴；绕线轴上缠绕设置有线缆，线缆一端连接到控制器，线缆的另一端连接到水下机器人；
水下机器人包括图像采集模块和位置微调整模块；图像采集模块用来采集桥墩信息，位置微调整模块用来带动水下机器人实现上升和下沉以及前进和后退；
上述动力模块与位置微调整模块均作防水处理。
进一步的，所述的动力模块与位置微调整模块均包括三组由发电机与螺旋桨组成的动力单元，其中一组动力单元中螺旋桨的螺旋面垂直设置，另外两组动力单元中螺旋桨方向相同且螺旋面水平设置；三组动力单元在水平面呈等腰三角形分布。
进一步的，所述的遥控模块用来发送控制指令。
进一步的，还包括与控制模块连接的树莓派。
进一步地，所述绕线轴正下方设有线缆限位装置，防止线缆接触到螺旋桨。
进一步的，所述微型船体一端均设有障碍物探测装置。
进一步的，所述的障碍物探测装置设置在云台上，云台可以带动障碍物探测装置进行180度旋转，对微型船体四周环境进行探测。
进一步的，所述的定位模块为GPS模块。
与现有技术相比，该用于检测水下桥墩裂缝的装置可以实现水下桥墩裂缝的自动探测，有利于工作人员了解水下桥墩的裂缝情况，以便及时安排人员对裂缝进行修复；
该装置上的障碍物探测装置可以有效地避免微型船体与障碍物进行碰撞和摩擦，从而延长微型船体的使用寿命，保证微型船体内部固封的控制器等部件能够正常使用。
附图说明
图1为本实用新型提供的用于检测水下桥墩裂缝的装置的控制结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。
实施例1：一种用于检测水下桥墩裂缝的装置，如图1所示，包括微型船体；微型船体内部固封有电源模块、控制模块3、通信模块4和定位模块5；微型船体外侧底部设有动力模块6、机器人投放模块8和通过线缆固定在机器人投放模块8上的水下机器人7；还包括遥控模块9；
其中，电源模块为各模块提供电能，通信模块4、定位模块5、动力模块6、水下机器人7、机器人投放模块8均连接到控制模块3；
控制模块3包括控制器和与控制器连接的外围控制电路；
通信模块4包括有线通信模块401和无线通信模块402；无线通信模块402 用来与遥控模块9和服务器进行通讯；有线通信模块401将图像采集模块7采集的信息发送到控制模块3；
定位模块5为GPS模块，用来对检测位置进行定位；
动力模块6设置在微型船体底部，用来实现微型船体的前进、后退和转弯；
机器人投放模块8设置在微型船体底部的中间位置，机器人投放模块8包括投放电机和与通过连接件与投放电机输出轴连接的绕线轴；绕线轴上缠绕设置有线缆，线缆一端连接到控制器，线缆的另一端连接到水下机器人7；
水下机器人7包括图像采集模块701和位置微调整模块702；图像采集模块 701用来采集桥墩信息，位置微调整模块702用来带动水下机器人7实现上升和下沉以及前进和后退；
上述动力模块6与位置微调整模块702均作防水处理；
动力模块6与位置微调整模块702均包括三组由发电机与螺旋桨组成的动力单元，其中一组动力单元中螺旋桨的螺旋面垂直设置，另外两组动力单元中螺旋桨方向相同且螺旋面水平设置；三组动力单元在水平面呈等腰三角形分布。
该用于检测水下桥墩裂缝的装置的使用方法如下：
在对桥墩裂缝进行检测的过程中，首先，将该用于检测水下桥墩裂缝的装置放在水面上，该装置利用微型船体漂浮在水面上；其次，工作人员利用遥控模块 9设定水下探测距离以及探测方式并摁下启动按钮；其中，探测方式包括微型船体的运动方向以及运动速度等参数；控制模块3通过通信模块4接收到遥控模块 9的控制信息后，向机器人投放模块8和水下机器人7发出控制指令，投放电机开始动作并带动绕线轴转动，同时下放绕线轴上的线缆；与此同时，水下机器人 7中位置微调整模块702的两组螺旋面水平设置的螺旋桨开始逆时针转动，并带动水下机器人7向水下垂直运动；当水下机器人7到达设定的水深时，投放电机与螺旋桨均停止工作；此处，水深的测定采用设置在微型船体底部的声纳与设置在水下机器人7上的声纳计算得到；紧接着，控制器3通过线缆向图像采集模块 701发出启动指令，图像采集模块701对桥墩表面进行拍摄，动力模块6带动微型船体在水面运动，同时带动水下机器人7在水下运动，当到达预设位置时，位置微调模块702对水下机器人7的位置进行微调，使图像采集模块701能达到最佳拍摄角度；图像采集模块701实时地将采集的图像信息通过线缆发送到控制模块3，控制模块3再通过无线通信模块402把数据发送到服务器进行分析处理，并实时向控制模块3反馈处理结果，若处理结果为“此处桥墩存在裂缝”，则控制模块3控制定位模块5进行定位，并把定位信息通过无线通信模块402发送到服务器进行存储，定位完成后，定位模块5自行关闭；若处理结果为“此处桥墩不存在裂缝”，则定位模块5不动作；最后，工作人员根据服务器存储的数据作出是否需要维修的决定。
实施例2：与实施例1的不同之处在于，还包括与控制模块3连接的树莓派；
树莓派可直接对图像采集模块701的数据进行分析处理，并将处理结果由控制模块3经无线发射模块402发送到服务器进行存储；若处理结果为“此处桥墩存在裂缝”，则控制模块3控制定位模块5进行定位，并把定位信息通过无线通信模块402发送到服务器进行存储，定位完成后，定位模块5自行关闭，防止由于定位浪费大量的电能；若处理结果为“此处桥墩不存在裂缝”，则定位模块5 不动作。
实施例3：与实施例1的不同之处在于，所述的绕线轴正下方设有线缆限位装置，防止线缆接触到螺旋桨。
微型船体在运动过程中，线缆限位装置防止线缆接触到后方的螺旋桨，有效的避免线缆被螺旋桨绞断或损伤。
实施例4：与实施例1的不同之处在于，所述微型船体一端均设有障碍物探测装置；所述的障碍物探测装置设置在云台上，云台可以带动障碍物探测装置进行180度旋转，对微型船体四周环境进行探测。
该障碍物探测装置可以有效地避免微型船体与障碍物进行碰撞，延长其使用寿命。
Claims (8)
1.一种用于检测水下桥墩裂缝的装置，其特征在于，包括微型船体；微型船体内部固封有电源模块、控制模块(3)、通信模块(4)和定位模块(5)；微型船体外侧底部设有动力模块(6)、机器人投放模块(8)和通过线缆固定在机器人投放模块(8)上的水下机器人(7)；还包括遥控模块(9)；
其中，电源模块为各模块提供电能，通信模块(4)、定位模块(5)、动力模块(6)、水下机器人(7)、机器人投放模块(8)均连接到控制模块(3)；
控制模块(3)包括控制器和与控制器连接的外围控制电路；
通信模块(4)包括有线通信模块(401)和无线通信模块(402)；无线通信模块(402)用来与遥控模块(9)和服务器进行通讯；有线通信模块(401)将图像采集模块(701)采集的信息发送到控制模块(3)；
定位模块(5)用来对检测位置进行定位；
动力模块(6)设置在微型船体底部，用来实现微型船体的前进、后退和转弯；
机器人投放模块(8)设置在微型船体底部的中间位置，机器人投放模块(8)包括投放电机和与通过连接件与投放电机输出轴连接的绕线轴；绕线轴上缠绕设置有线缆，线缆一端连接到控制器，线缆的另一端连接到水下机器人(7)；
水下机器人(7)包括图像采集模块(701)和位置微调整模块(702)；图像采集模块(701)用来采集桥墩信息，位置微调整模块(702)用来带动水下机器人(7)实现上升和下沉以及前进和后退；
上述动力模块(6)与位置微调整模块(702)均作防水处理。
2.根据权利要求1所述的用于检测水下桥墩裂缝的装置，其特征在于，所述的动力模块(6)与位置微调整模块(702)均包括三组由发电机与螺旋桨组成的动力单元，其中一组动力单元中螺旋桨的螺旋面垂直设置，另外两组动力单元中螺旋桨方向相同且螺旋面水平设置；三组动力单元在水平面呈等腰三角形分布。
3.根据权利要求2所述的用于检测水下桥墩裂缝的装置，其特征在于，所述的遥控模块(9)用来发送控制指令。
4.根据权利要求3所述的用于检测水下桥墩裂缝的装置，其特征在于，还包括与控制模块(3)连接的树莓派。
5.根据权利要求3所述的用于检测水下桥墩裂缝的装置，其特征在于，所述绕线轴正下方设有线缆限位装置，防止线缆接触到螺旋桨。
6.根据权利要求5所述的用于检测水下桥墩裂缝的装置，其特征在于，所述微型船体一端均设有障碍物探测装置。
7.根据权利要求6所述的用于检测水下桥墩裂缝的装置，其特征在于，所述的障碍物探测装置设置在云台上，云台可以带动障碍物探测装置进行180度旋转，对微型船体四周环境进行探测。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的用于检测水下桥墩裂缝的装置，其特征在于，所述的定位模块(5)为GPS模块。
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|---|---|---|---|---|
| CN109557102A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-02 | 成都圭目机器人有限公司 | 一种船型地下污水管道检测机器人 |
| CN109959406A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-02 | 福州大学 | 轮式旋转悬臂水下桥墩检测装置及其工作方法 |
| CN114293481A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 山东省交通工程监理咨询有限公司 | 一种桥墩用水下检修机器人、系统及方法 |
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