CN212506446U - 一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，包括水下作业机器人机架，防水机壳，蓄电池组，水下结构物检测摄像头，安装板，无线通讯模块，水下作业机器人控制器，防水检测罩，水下结构物成像传感器，照明灯组，水下作业机器人推进电机，推进叶，可紧急漂浮防遗失充气囊结构和主动牵引零浮力拖绳结构。本实用新型充气管，紧急潜水气泵，紧急漂浮气囊，橡胶软片，倒U型护架和中间护杆的设置，有利于增加紧急漂浮功能，避免水下作业机器人推进电机突然失电影响驱动动力，进而保证装置的安全性；零浮力牵引拖绳，主动牵引环，收卷轮，轮轴，轮架和调节柄的设置，有利于增加主动牵引功能，保证装置安全性。

Description

一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置

技术领域

本实用新型属于桥梁水下结构物检测设备技术领域，尤其涉及一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置。

背景技术

近年来交通运输部门组织的各类桥梁病害调查结果表明，存在水下基础病害的桥梁不在少数。同时，我国有大量的桥梁需要加固、改造、升级，这就需要先对这些危旧桥进行详细的检测，在对检测结果进行分析的基础上评定其承载能力。

而桥梁基础作为桥梁的重要组成部分，对桥梁的安全起到至关重要的作用。桥梁水下基础受自然因素如地震、地质条件变化、腐蚀、冲刷、混凝土老化等，非自然因素如意外损伤、车辆超载等的影响，桥梁水下基础在其生命周期内必然发生结构状态的退化，产生各类病害。一旦基础发生病害，将对桥梁上部构造的正常使用及承载能力造成影响。

因此桥梁基础特别是水下基础的检测与评定是整个桥梁检测与评定工作的重要组成部份。桥梁上部结构的检测评价已基本程序化和标准化。但下部结构特别是水下基础的检测评价方法与手段还不完善，水下基础的检测工作目前亟需减轻水下基础检测工作劳动强度、提高检测效率与精度。

目前从水下结构物检测的实践来看，国内外对包含桥梁水中基础在内的水下混凝土结构检测时，通常需要投入潜水员、水下机器人等专业人员和设备。

但是现有的水下机器人成像检测装置还存在着水下作业时容易受水草影响发生缠绕，不具备紧急漂浮功能和不具备牵引功能的问题。

因此，发明一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置显得非常必要。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，以解决现有的水下机器人成像检测装置存在着水下作业时容易受水草影响发生缠绕，不具备紧急漂浮功能和不具备牵引功能的问题。一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，包括水下作业机器人机架，防水机壳，蓄电池组，水下结构物检测摄像头，安装板，无线通讯模块，水下作业机器人控制器，防水检测罩，水下结构物成像传感器，照明灯组，水下作业机器人推进电机，推进叶，可紧急漂浮防遗失充气囊结构，主动牵引零浮力拖绳结构和可调节上浮移动防水草驱动叶结构，所述的水下作业机器人机架的上部中间位置横向螺钉连接有防水机壳；所述的防水机壳的内部下侧中间位置螺钉连接有蓄电池组；所述的水下作业机器人机架的底部四角位置分别螺钉连接有水下结构物检测摄像头；所述的防水机壳的内部左侧纵向螺钉连接有安装板；所述的安装板的前部上下两侧分别螺钉连接有无线通讯模块和水下作业机器人控制器；所述的防水检测罩胶接在防水机壳的左侧；所述的防水检测罩的内部四角位置分别螺钉连接有水下结构物成像传感器；所述的防水检测罩的内部中间位置螺钉连接有照明灯组；所述的水下作业机器人推进电机横向右端螺钉连接在防水机壳的内部右壁中间位置，并且所述的水下作业机器人推进电机的输出轴贯穿防水机壳的右壁内部，通过键连接推进叶的内部中间位置；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构和水下作业机器人机架相连接；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构和主动牵引零浮力拖绳结构相连接；所述的可调节上浮移动防水草驱动叶结构和水下作业机器人机架相连接；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构包括充气管，紧急潜水气泵，紧急漂浮气囊，橡胶软片，倒U型护架和中间护杆，所述的充气管一端螺纹连接紧急潜水气泵，另一端螺纹连接紧急漂浮气囊的进气口；所述的紧急漂浮气囊横向设置在橡胶软片之间的内侧；所述的橡胶软片分别纵向螺钉连接在倒U型护架的前后两部；所述的倒U型护架的内部中间位置纵向螺纹连接有中间护杆。

优选的，所述的主动牵引零浮力拖绳结构包括零浮力牵引拖绳，主动牵引环，收卷轮，轮轴，轮架和调节柄，所述的零浮力牵引拖绳一端系接主动牵引环，另一端缠绕在收卷轮的外表面；所述的收卷轮通过轮轴安装在轮架的内部上侧；所述的轮轴的前端螺钉连接有调节柄。

优选的，所述的可调节上浮移动防水草驱动叶结构包括可调节水草破碎刀片，上浮移动叶轮，安装套，驱动电机，防水外壳和防溅罩，所述的可调节水草破碎刀片设置在上浮移动叶轮的外表面；所述的上浮移动叶轮键连接在安装套的外壁；所述的安装套键连接在驱动电机的输出轴下端；所述的驱动电机纵向螺钉连接在防水外壳的内部；所述的防水外壳的外壁螺钉连接有防溅罩。

优选的，所述的倒U型护架设置有两个，并且分别螺栓连接在水下作业机器人机架的上部前后两侧，所述的中间护杆设置有两个，并且分别螺栓连接在水下作业机器人机架的上部中间前后两侧。

优选的，所述的橡胶软片采用多个，所述的橡胶软片之间的上部通过螺钉连接设置，所述的充气管，紧急潜水气泵和紧急漂浮气囊均采用多个。

优选的，所述的零浮力牵引拖绳采用麻绳，所述的零浮力牵引拖绳和收卷轮之间螺钉连接设置。

优选的，所述的轮架采用U型工程塑料架，并且下端螺栓连接在倒U型护架之间的上部中间位置。

优选的，所述的可调节水草破碎刀片采用多个纵截面为三角形的不锈钢刀片。

优选的，所述的防水外壳螺钉连接在水下作业机器人机架的下部中间位置，所述的防水外壳采用橡胶外壳。

优选的，所述的防溅罩采用喇叭状PVC塑料罩。

优选的，所述的防水机壳采用纵截面为长方形的橡胶壳，所述的防水检测罩采用纵截面为长方形的透明橡胶壳。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型中，所述的充气管，紧急潜水气泵，紧急漂浮气囊，橡胶软片，倒U型护架和中间护杆的设置，有利于增加紧急漂浮功能，避免水下作业机器人推进电机突然失电影响驱动动力，进而保证装置的安全性。

2.本实用新型中，所述的零浮力牵引拖绳，主动牵引环，收卷轮，轮轴，轮架和调节柄的设置，有利于增加主动牵引功能，保证装置安全性。

3.本实用新型中，所述的可调节水草破碎刀片，上浮移动叶轮，安装套，驱动电机，防水外壳和防溅罩的设置，有利于增加防护功能，可对水下水草进行切断，避免发生缠绕影响水下作业效率。

4.本实用新型中，所述的水下结构物检测摄像头的设置，有利于增加拍摄功能，可实时对水下结构物情况进行照射，以保证检测结果准确性。

5.本实用新型中，所述的水下结构物成像传感器的设置，有利于实时检测水下结构物成像情况，进而提高检测工作效率。

6.本实用新型中，所述的照明灯组的设置，有利于起到水下照明的作用，保证水下结构物成像清晰度。

7.本实用新型中，所述的水下作业机器人推进电机和推进叶的设置，有利于实时推进装置进行移动，便于进行成像检测工作。

8.本实用新型中，所述的防水机壳和防水检测罩的设置，有利于对各级器件起到良好的防水作用，保证器件工作稳定性。

9.本实用新型中，所述的上浮移动叶轮的外壁开设有多个调节螺纹孔，用于安装可调节水草破碎刀片，所述的可调节水草破碎刀片的尾部焊接有与多个调节螺纹孔相匹配的螺杆，用于固定安装可调节水草破碎刀片，以保证切割水草效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的可紧急漂浮防遗失充气囊结构的结构示意图。

图3是本实用新型的主动牵引零浮力拖绳结构的结构示意图。

图4是本实用新型的可调节上浮移动防水草驱动叶结构的结构示意图。

图5是本实用新型的电气接线示意图。

图中：

1、水下作业机器人机架；2、防水机壳；3、蓄电池组；4、水下结构物检测摄像头；5、安装板；6、无线通讯模块；7、水下作业机器人控制器；8、防水检测罩；9、水下结构物成像传感器；10、照明灯组；11、水下作业机器人推进电机；12、推进叶；13、可紧急漂浮防遗失充气囊结构；131、充气管；132、紧急潜水气泵；133、紧急漂浮气囊；134、橡胶软片；135、倒U型护架；136、中间护杆；14、主动牵引零浮力拖绳结构；141、零浮力牵引拖绳；142、主动牵引环；143、收卷轮；144、轮轴；145、轮架；146、调节柄；15、可调节上浮移动防水草驱动叶结构；151、可调节水草破碎刀片；152、上浮移动叶轮；153、安装套；154、驱动电机；155、防水外壳；156、防溅罩。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如附图1和附图2所示，一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，包括水下作业机器人机架1，防水机壳2，蓄电池组3，水下结构物检测摄像头4，安装板5，无线通讯模块6，水下作业机器人控制器7，防水检测罩8，水下结构物成像传感器9，照明灯组10，水下作业机器人推进电机11，推进叶12，可紧急漂浮防遗失充气囊结构13，主动牵引零浮力拖绳结构14和可调节上浮移动防水草驱动叶结构15，所述的水下作业机器人机架1的上部中间位置横向螺钉连接有防水机壳2；所述的防水机壳2的内部下侧中间位置螺钉连接有蓄电池组3；所述的水下作业机器人机架1的底部四角位置分别螺钉连接有水下结构物检测摄像头4；所述的防水机壳2的内部左侧纵向螺钉连接有安装板5；所述的安装板5的前部上下两侧分别螺钉连接有无线通讯模块6和水下作业机器人控制器7；所述的防水检测罩8胶接在防水机壳2的左侧；所述的防水检测罩8的内部四角位置分别螺钉连接有水下结构物成像传感器9；所述的防水检测罩8的内部中间位置螺钉连接有照明灯组10；所述的水下作业机器人推进电机11横向右端螺钉连接在防水机壳2的内部右壁中间位置，并且所述的水下作业机器人推进电机11的输出轴贯穿防水机壳2的右壁内部，通过键连接推进叶12的内部中间位置；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构13和水下作业机器人机架1相连接；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构13和主动牵引零浮力拖绳结构14相连接；所述的可调节上浮移动防水草驱动叶结构15和水下作业机器人机架1相连接；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构13包括充气管131，紧急潜水气泵132，紧急漂浮气囊133，橡胶软片134，倒U型护架135和中间护杆136，所述的充气管131一端螺纹连接紧急潜水气泵132，另一端螺纹连接紧急漂浮气囊133的进气口；所述的紧急漂浮气囊133横向设置在橡胶软片134之间的内侧；所述的橡胶软片134分别纵向螺钉连接在倒U型护架135的前后两部；所述的倒U型护架135的内部中间位置纵向螺纹连接有中间护杆136，若水下作业机器人推进电机11突然失电，可通过水下作业机器人控制器7控制紧急潜水气泵132紧急动作，经过充气管131为紧急漂浮气囊133内部充气，可进行紧急漂浮工作，以保证装置的安全性，经过倒U型护架135和中间护杆136的配合可对装置的外侧起到防护效果，进而保证装置的安全性。

本实施方案中，结合附图3所示，所述的主动牵引零浮力拖绳结构14包括零浮力牵引拖绳141，主动牵引环142，收卷轮143，轮轴144，轮架145和调节柄146，所述的零浮力牵引拖绳141一端系接主动牵引环142，另一端缠绕在收卷轮143的外表面；所述的收卷轮143通过轮轴144安装在轮架145的内部上侧；所述的轮轴144的前端螺钉连接有调节柄146，为了保证装置的安全性，避免水流过大将装置冲走，可通过主动牵引环142进行牵引，并通过零浮力牵引拖绳141进行远距离牵引工作，工作结束后，通过手持调节柄146旋转轮轴144，并使得收卷轮143在轮架145内部旋转，即可将零浮力牵引拖绳141收起，可便于后续的使用，增加装置的安全性。

本实施方案中，结合附图4所示，所述的可调节上浮移动防水草驱动叶结构15包括可调节水草破碎刀片151，上浮移动叶轮152，安装套153，驱动电机154，防水外壳155和防溅罩156，所述的可调节水草破碎刀片151设置在上浮移动叶轮152的外表面；所述的上浮移动叶轮152键连接在安装套153的外壁；所述的安装套153键连接在驱动电机154的输出轴下端；所述的驱动电机154纵向螺钉连接在防水外壳155的内部；所述的防水外壳155的外壁螺钉连接有防溅罩156，通过水下作业机器人控制器7控制驱动电机154驱动安装套153带动上浮移动叶轮152和可调节水草破碎刀片151在防溅罩156下部进行旋转移动，可进行上浮移动工作，同时经过可调节水草破碎刀片151可对水草进行清理，避免发生缠绕，以保证装置的检测稳定性，通过防溅罩156可避免水草飞溅，保证操作稳定性。

本实施方案中，具体的，所述的倒U型护架135设置有两个，并且分别螺栓连接在水下作业机器人机架1的上部前后两侧，所述的中间护杆136设置有两个，并且分别螺栓连接在水下作业机器人机架1的上部中间前后两侧。

本实施方案中，具体的，所述的橡胶软片134采用多个，所述的橡胶软片134之间的上部通过螺钉连接设置，所述的充气管131，紧急潜水气泵132和紧急漂浮气囊133均采用多个。

本实施方案中，具体的，所述的零浮力牵引拖绳141采用麻绳，所述的零浮力牵引拖绳141和收卷轮143之间螺钉连接设置。

本实施方案中，具体的，所述的轮架145采用U型工程塑料架，并且下端螺栓连接在倒U型护架135之间的上部中间位置。

本实施方案中，具体的，所述的可调节水草破碎刀片151采用多个纵截面为三角形的不锈钢刀片。

本实施方案中，具体的，所述的防水外壳155螺钉连接在水下作业机器人机架1的下部中间位置，所述的防水外壳155采用橡胶外壳。

本实施方案中，具体的，所述的防溅罩156采用喇叭状PVC塑料罩。

本实施方案中，具体的，所述的上浮移动叶轮152的外壁开设有多个调节螺纹孔，用于安装可调节水草破碎刀片151，所述的可调节水草破碎刀片151的尾部焊接有与多个调节螺纹孔相匹配的螺杆，用于固定安装可调节水草破碎刀片151，以保证切割水草效率。

本实施方案中，具体的，所述的防水机壳2采用纵截面为长方形的橡胶壳，所述的防水检测罩8采用纵截面为长方形的透明橡胶壳。

本实施方案中，具体的，所述的水下结构物检测摄像头4，无线通讯模块6，水下结构物成像传感器9，照明灯组10，水下作业机器人推进电机11，紧急潜水气泵132和驱动电机154分别与水下作业机器人控制器7导线连接设置，所述的水下结构物检测摄像头4，无线通讯模块6，水下结构物成像传感器9，照明灯组10，水下作业机器人推进电机11，紧急潜水气泵132，驱动电机154与水下作业机器人控制器7分别通过蓄电池组3进行供电，所述的水下结构物检测摄像头4采用238万像素，20倍光学变焦的水下高清摄像头；所述的无线通讯模块6采用HC-06型蓝牙模块，所述的水下结构物成像传感器9采用CCD图像传感器，所述的照明灯组10采用LED灯组，所述的水下作业机器人推进电机11和驱动电机154均采用775型电动机，所述的紧急潜水气泵132采用GPI型潜水气泵，所述的水下作业机器人控制器7采用FX2N-48型PLC，所述的蓄电池组3采用可充电锂离子蓄电池组。

工作原理

本实用新型中，整体装置进入水中，可通过水下作业机器人控制器7控制水下作业机器人推进电机11带动推进叶12动作，可进行推进工作，并通过水下结构物检测摄像头4进行水下结构物拍摄工作，经过水下结构物成像传感器9可对水下结构物进行成像检测工作，通过照明灯组10进行照明提高检测准确性，并通过无线通讯模块6无线信号连接检测人员的智能手机或者平板电脑，可进行远程信息传输以及控制，保证装置的操作便捷性，若水下作业机器人推进电机11突然失电，可通过水下作业机器人控制器7控制紧急潜水气泵132紧急动作，经过充气管131为紧急漂浮气囊133内部充气，可进行紧急漂浮工作，以保证装置的安全性，经过倒U型护架135和中间护杆136的配合可对装置的外侧起到防护效果，进而保证装置的安全性，为了保证装置的安全性，避免水流过大将装置冲走，可通过主动牵引环142进行牵引，并通过零浮力牵引拖绳141进行远距离牵引工作，工作结束后，通过手持调节柄146旋转轮轴144，并使得收卷轮143在轮架145内部旋转，即可将零浮力牵引拖绳141收起，可便于后续的使用，增加装置的安全性，通过水下作业机器人控制器7控制驱动电机154驱动安装套153带动上浮移动叶轮152和可调节水草破碎刀片151在防溅罩156下部进行旋转移动，可进行上浮移动工作，同时经过可调节水草破碎刀片151可对水草进行清理，避免发生缠绕，以保证装置的检测稳定性，通过防溅罩156可避免水草飞溅，保证操作稳定性。

利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，该可调节的桥梁水下结构物成像检测装置包括水下作业机器人机架(1)，防水机壳(2)，蓄电池组(3)，水下结构物检测摄像头(4)，安装板(5)，无线通讯模块(6)，水下作业机器人控制器(7)，防水检测罩(8)，水下结构物成像传感器(9)，照明灯组(10)，水下作业机器人推进电机(11)，推进叶(12)，可紧急漂浮防遗失充气囊结构(13)，主动牵引零浮力拖绳结构(14)和可调节上浮移动防水草驱动叶结构(15)，所述的水下作业机器人机架(1)的上部中间位置横向螺钉连接有防水机壳(2)；所述的防水机壳(2)的内部下侧中间位置螺钉连接有蓄电池组(3)；所述的水下作业机器人机架(1)的底部四角位置分别螺钉连接有水下结构物检测摄像头(4)；所述的防水机壳(2)的内部左侧纵向螺钉连接有安装板(5)；所述的安装板(5)的前部上下两侧分别螺钉连接有无线通讯模块(6)和水下作业机器人控制器(7)；所述的防水检测罩(8)胶接在防水机壳(2)的左侧；所述的防水检测罩(8)的内部四角位置分别螺钉连接有水下结构物成像传感器(9)；所述的防水检测罩(8)的内部中间位置螺钉连接有照明灯组(10)；所述的水下作业机器人推进电机(11)横向右端螺钉连接在防水机壳(2)的内部右壁中间位置，并且所述的水下作业机器人推进电机(11)的输出轴贯穿防水机壳(2)的右壁内部，通过键连接推进叶(12)的内部中间位置；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构(13)和水下作业机器人机架(1)相连接；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构(13)和主动牵引零浮力拖绳结构(14)相连接；所述的可调节上浮移动防水草驱动叶结构(15)和水下作业机器人机架(1)相连接；所述的可紧急漂浮防遗失充气囊结构(13)包括充气管(131)，紧急潜水气泵(132)，紧急漂浮气囊(133)，橡胶软片(134)，倒U型护架(135)和中间护杆(136)，所述的充气管(131)一端螺纹连接紧急潜水气泵(132)，另一端螺纹连接紧急漂浮气囊(133)的进气口；所述的紧急漂浮气囊(133)横向设置在橡胶软片(134)之间的内侧；所述的橡胶软片(134)分别纵向螺钉连接在倒U型护架(135)的前后两部；所述的倒U型护架(135)的内部中间位置纵向螺纹连接有中间护杆(136)。

2.如权利要求1所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的主动牵引零浮力拖绳结构(14)包括零浮力牵引拖绳(141)，主动牵引环(142)，收卷轮(143)，轮轴(144)，轮架(145)和调节柄(146)，所述的零浮力牵引拖绳(141)一端系接主动牵引环(142)，另一端缠绕在收卷轮(143)的外表面；所述的收卷轮(143)通过轮轴(144)安装在轮架(145)的内部上侧；所述的轮轴(144)的前端螺钉连接有调节柄(146)。

3.如权利要求1所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的可调节上浮移动防水草驱动叶结构(15)包括可调节水草破碎刀片(151)，上浮移动叶轮(152)，安装套(153)，驱动电机(154)，防水外壳(155)和防溅罩(156)，所述的可调节水草破碎刀片(151)设置在上浮移动叶轮(152)的外表面；所述的上浮移动叶轮(152)键连接在安装套(153)的外壁；所述的安装套(153)键连接在驱动电机(154)的输出轴下端；所述的驱动电机(154)纵向螺钉连接在防水外壳(155)的内部；所述的防水外壳(155)的外壁螺钉连接有防溅罩(156)。

4.如权利要求1所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的倒U型护架(135)设置有两个，并且分别螺栓连接在水下作业机器人机架(1)的上部前后两侧，所述的中间护杆(136)设置有两个，并且分别螺栓连接在水下作业机器人机架(1)的上部中间前后两侧。

5.如权利要求1所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的橡胶软片(134)采用多个，所述的橡胶软片(134)之间的上部通过螺钉连接设置，所述的充气管(131)，紧急潜水气泵(132)和紧急漂浮气囊(133)均采用多个。

6.如权利要求2所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的零浮力牵引拖绳(141)采用麻绳，所述的零浮力牵引拖绳(141)和收卷轮(143)之间螺钉连接设置。

7.如权利要求2所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的轮架(145)采用U型工程塑料架，并且下端螺栓连接在倒U型护架(135)之间的上部中间位置。

8.如权利要求3所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的可调节水草破碎刀片(151)采用多个纵截面为三角形的不锈钢刀片。

9.如权利要求3所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的防水外壳(155)螺钉连接在水下作业机器人机架(1)的下部中间位置，所述的防水外壳(155)采用橡胶外壳。

10.如权利要求3所述的可调节的桥梁水下结构物成像检测装置，其特征在于，所述的防溅罩(156)采用喇叭状PVC塑料罩。

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