CN221038651U - 一种基于云台的基坑裂缝检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基坑裂缝检测技术领域，尤其涉及一种基于云台的基坑裂缝检测装置，包括检测机构、云台基座、水平导轨、垂直导轨和移动底座，所述检测机构装载于云台基座上，所述水平导轨上设置有由第一电机控制的第一滑块，所述云台基座安装于所述第一滑块上，所述垂直导轨上设置有由第二电机控制的第二滑块，所述水平导轨与第二滑块固定连接，所述垂直导轨固定于移动底座上，所述移动底座上设置有用于锁定移动底座的固定机构。本实用新型将检测机构搭配在云台上，极大降低了移动过程中的晃动幅度，提高了检测效率和数据采集的稳定性；便于移动和转运检测装置，无需人力搬运，减轻了操作人员的体力负担；具有操作方便、灵活度高的优点。

Description

一种基于云台的基坑裂缝检测装置

技术领域

本实用新型涉及基坑裂缝检测技术领域，尤其涉及一种基于云台的基坑裂缝检测装置。

背景技术

基坑裂缝检测是一种用于检测地下基础结构中裂缝和变形的技术。由于地下环境复杂，基坑结构容易发生变形和破坏，导致建筑物和结构的安全问题。在过去，传统的基坑检测方法主要是依靠人工巡查和目视观察，这种方法检测效率低，且很难及时发现潜在的裂缝和变形问题。近年来，随着无人机、激光扫描和图像处理等技术的发展，基坑裂缝检测也得到了极大的改善和升级。在基坑裂缝检测领域，现有技术包括但不限于：激光扫描、声波检测、红外线摄像、无人机巡查。以上技术都有各自的优点和局限性，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的技术手段。

在对基坑裂缝进行定点检测或移动检测时，通常都要对检测设备进行移动和转移，而现有的检测设备通常需要搬运，操作起来费时费力。此外，在对基坑裂缝进行移动检测时，由于基坑的土体或特殊地质情况，导致检测设备移动时晃动幅度过大，这对采集数据和质量产生一定的影响，并且有可能因为晃动剧烈对精密的检测设备造成损坏。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供一种基于云台的基坑裂缝检测装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于云台的基坑裂缝检测装置，包括检测机构，还包括云台基座、水平导轨、垂直导轨和移动底座，所述检测机构装载于云台基座上，所述水平导轨上设置有由第一电机控制的第一滑块，所述云台基座安装于所述第一滑块上，所述垂直导轨上设置有由第二电机控制的第二滑块，所述水平导轨与第二滑块固定连接，所述垂直导轨固定于移动底座上，所述移动底座上设置有用于锁定移动底座的固定机构。

进一步的，所述云台基座包括航向轴、横滚轴、俯仰轴、连接杆和设备安装架构成的三轴云台，所述航向轴上的连接杆与第一滑块连接，所述检测机构安装于设备安装架上。检测机构的稳定来源主要依靠三节万向轴来完成，航向轴主要负责控制水平方向，横滚轴负责控制旋转方向，俯仰轴负责控制垂直方向。每条轴都有一个微型无刷电机，负责它的平稳旋转。

进一步的，所述水平导轨包括上导轨和下导轨，所述第一滑块设置于上导轨和下导轨的相对侧，所述第一电机位于上导轨的顶面。上导轨为驱动机构，用于带动云台基座的位移；下导轨为辅助机构，用于维持云台基座位移时的稳定性。

进一步的，所述垂直导轨包括左导轨和右导轨，所述第二滑块设置于左导轨和右导轨的相对侧，所述左导轨和右导轨的顶部通过顶杆连接，所述第二电机设置于顶杆的底面。左导轨为驱动机构，用于带动水平导轨的位移；右导轨为辅助机构，用于维持水平导轨位移时的稳定性。

进一步的，所述第一电机与第二电机错位设置。第一电机和第二电机错位布置可减少对水平导轨移动空间的限定，使得水平导轨在竖直方向的移动距离更大。

进一步的，所述固定机构包括设置于移动底座上的螺纹孔和螺栓，所述移动底座的四角均设置有竖直贯穿的螺纹孔，所述螺栓与螺纹孔螺纹连接。采用螺栓抵于地面时，可在不平稳的底面上将移动底座进行固定，达到采集数据的检测要求。

进一步的，所述螺栓的顶部设置有便于操作的手拧部，所述螺栓的底部设置有防滑垫片。

进一步的，所述检测机构包括但不限于可拆卸安装的激光扫描系统、声波检测系统和红外线摄像系统。根据使用需求，采用不同的检测机构，从而实现功能效果最大化。在选定需求的工具后，将其安装于设备安装架上即可。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型将检测机构搭配在云台上，极大降低了移动过程中的晃动幅度，提高了检测效率和保证数据采集的稳定性；

2、本实用新型便于移动和转运检测装置，无需人力搬运，减轻了操作人员的体力负担，缩短检测时长；

3、本实用新型在应对复杂的地形结构时，具有操作方便、灵活度高、检测稳定的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是云台基座的结构示意图；

附图标识：1-检测机构、2-云台基座、201-航向轴、202-横滚轴、203-俯仰轴、204-连接杆、205-设备安装架、3-水平导轨、4-垂直导轨、5-移动底座、6-第一电机、7-第一滑块、8-第二电机、9-第二滑块、10-顶杆、11-螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例一

如图1、2所示，本实用新型公开的一种基于云台的基坑裂缝检测装置，包括检测机构1，还包括云台基座2、水平导轨3、垂直导轨4和移动底座5，所述检测机构1装载于云台基座2上，所述水平导轨3上设置有由第一电机6控制的第一滑块7，所述云台基座2安装于所述第一滑块7上，所述垂直导轨4上设置有由第二电机8控制的第二滑块9，所述水平导轨3与第二滑块9固定连接，所述垂直导轨4固定于移动底座5上，所述移动底座5上设置有用于锁定移动底座5的固定机构。

所述云台基座2包括航向轴201、横滚轴202、俯仰轴203、连接杆204和设备安装架205构成的三轴云台，所述航向轴201上的连接杆204与第一滑块7连接，所述检测机构1安装于设备安装架205上。具体的，检测机构1的稳定来源主要依靠三节万向轴来完成，与第一滑块7连接的连接杆204上为航向轴201，主要负责控制水平方向，其次通过连接杆204与航向轴201连接的为横滚轴202，横滚轴202负责控制旋转方向，通过连接杆204与横滚轴202连接的为俯仰轴203，俯仰轴203负责控制垂直方向。每条轴都有一个微型无刷电机，负责它的平稳旋转。设备安装架205底下有一个被称作惯性测量单元，负责收集所有传感器的数据，它表面附有三个传感器，分别是加速度传感器、陀螺效应传感器和检测磁场强度的磁力计。三个传感器的协调工作原理是，惯性测量单元会把三个传感器所收集的数据发送到微控制器，通过加速感应出检测机构1的重力方向，并把数据发送给惯性测量单元，接着单元向微控制器发送重量位置信号，磁力计传感器协助陀螺仪，以便根据磁场强度进行平衡。

所述水平导轨3包括上导轨和下导轨，所述第一滑块7设置于上导轨和下导轨的相对侧，所述第一电机6位于上导轨的顶面。具体的，上导轨是一条线性轨道，上面安装有齿条，通常是一种带有齿形凹槽的金属条，齿条可以通过与电机驱动的齿轮啮合来实现动力传递。第一电机6为伺服电机，并连接一个与齿条啮合的齿轮。当伺服电机旋转时，齿轮会通过齿条的齿形凹槽来驱动滑块的移动。下导轨为普通滑轨，下导轨上的第一滑块7与下导轨滑动连接，通过上导轨的驱动带动下导轨上的第一滑块7跟随移动。设置下导轨可增加云台基座2在移动过程的稳定性。

所述垂直导轨4包括左导轨和右导轨，所述第二滑块9设置于左导轨和右导轨的相对侧，所述左导轨和右导轨的顶部通过顶杆10连接，所述第二电机8设置于顶杆10的底面。具体的，与水平导轨3相同，左导轨为带有驱动功能的导轨，右导轨为辅助导轨，用于提供水平导轨3在移动过程中的稳定性。

所述第一电机6与第二电机8错位设置。具体的，第一电机6和第二电机8错位布置可减少对水平导轨3移动空间的限定，使得水平导轨3在竖直方向的移动距离更大。

所述固定机构包括设置于移动底座5上的螺纹孔和螺栓11，所述移动底座5的四角均设置有竖直贯穿的螺纹孔，所述螺栓11与螺纹孔螺纹连接。具体的，在对基坑裂缝定点检测时，需要对设备进行固定，而可移动的移动底座5稳定性不足，即使对滚轮进行锁定，也有可能因为基坑的不平稳而无法达到稳定固定的效果。而采用螺栓11抵于地面时，可在不平稳的底面上将移动底座5进行固定，达到采集数据的检测要求。

所述螺栓11的顶部设置有便于操作的手拧部，所述螺栓11的底部设置有防滑垫片。具体的，通过防滑垫片可增大螺栓11与地面的接触面积，从而达到稳定的固定效果。

所述检测机构1包括但不限于可拆卸安装的激光扫描系统、声波检测系统和红外线摄像系统。具体的，根据使用需求，采用不同的检测机构1，从而实现功能效果最大化。在选定需求的工具后，将其安装于设备安装架205上即可，所述激光扫描系统是一种利用激光技术进行测量和扫描的系统。它由激光发射器、光学装置、控制电子系统、检测器和数据处理系统等组成。

在激光扫描系统中，激光发射器通过发射激光束来扫描目标物体表面。光学装置用于控制激光束的方向和聚焦，确保激光束能够准确地照射到目标物体的各个位置。

当激光束照射到目标物体表面时，它会被目标物体反射、散射或吸收。检测器接收并记录激光的反射信号或散射信号。通过检测到的信号，系统可以计算出目标物体表面的形状、尺寸和颜色等信息。

控制电子系统负责控制激光扫描系统的工作模式和参数设置，如激光发射的频率、功率和扫描速度等。数据处理系统负责处理从检测器获取的数据，并生成图像或模型。

激光扫描系统可应用于许多领域，如工业制造、建筑测量、地质勘探、医学图像等。它可以快速、精确地获取目标物体的三维形状信息，具有高度自动化和非接触的特点，大大提高了测量和扫描的效率和精度。

所述声波检测系统是一种利用声波传播特性来检测和识别物体、材料或环境的技术系统。该系统通常由以下几个组成部分构成：

1.声波发生器：用于产生声波信号的装置，可以是电声转换器或其他声波发生器。声波的频率、幅度和波形可以根据需要进行调节。

2.传感器：用于感知并接收声波信号的装置，可以是麦克风、压电传感器或其他接收设备。传感器将声波信号转化为电信号，以便进一步处理和分析。

3.信号处理器：用于接收、处理和分析传感器输出的电信号的设备。信号处理器可以对声波信号进行滤波、放大、采集和数字化等处理，以便提取有用的信息。

4.数据分析和识别算法：用于对经过处理的声波信号进行分析和识别的算法和软件。这些算法可以根据声波信号的特征来判断目标物体、材料或环境的属性和状态。

通过对声波信号的发射、接收和处理，现有技术声波检测系统可以用于多种应用领域，如医学诊断、工业检测、环境监测等。例如，在医学领域，声波检测系统可以用于超声检查、心脏听诊等；在工业领域，声波检测系统可以用于故障诊断、材料疲劳检测等；在环境监测领域，声波检测系统可以用于地震预警、流体流量检测等。

所述红外线摄像系统是一种利用红外线技术进行监控和拍摄的摄像系统。红外线是一种在光谱中不可见的辐射，它的波长长于可见光，具有热辐射特性。红外线摄像系统利用红外线传感器和红外补光灯等设备，能够在低光环境下进行监控和拍摄，并提供清晰的图像和视频。

红外线摄像系统的工作原理是，当环境光线不足时，红外线传感器能够接收到被物体反射的红外辐射，然后将其转化为电信号，经过信号处理和放大后，输出给显示设备或记录设备，从而实现监控和拍摄功能。红外补光灯则用于补充红外光源，以提供足够的光线条件，以便红外线传感器能够工作。

此外，红外线摄像系统还可以通过调整传感器的感应距离和灵敏度，实现不同距离的监控和拍摄。

现有技术的红外线摄像系统利用红外线辐射特性，能够在低光环境下提供高质量图像和视频，适用于多种场景下的监控和拍摄需求。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例提出了一种基于云台的基坑裂缝检测装置的具体工作原理。

所述具体实施原理流程如下:

通过无线控制器分别对第一电机6和第二电机8进行控制，在基坑裂缝检测过程中，需要对检测点位进行调节或微调，此时若有高度差距，则控制第二电机8控制水平导轨3的竖直方向移动；若水平方向需要调节时，则通过控制第一电机6控制云台基座2的水平移动。若需要对移动底座5进行固定时，则通过操作螺栓11来达到固定的效果。在移动测量或需要转运该设备时，云台基座2可使得检测机构1处于稳定状态或轻微晃动，从而保证了检测效率和保证数据采集的稳定性，并降低了因晃动剧烈对精密的检测设备造成损坏的风险。

当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于云台的基坑裂缝检测装置，包括检测机构（1），其特征在于：还包括云台基座（2）、水平导轨（3）、垂直导轨（4）和移动底座（5），所述检测机构（1）装载于云台基座（2）上，所述水平导轨（3）上设置有由第一电机（6）控制的第一滑块（7），所述云台基座（2）安装于所述第一滑块（7）上，所述垂直导轨（4）上设置有由第二电机（8）控制的第二滑块（9），所述水平导轨（3）与第二滑块（9）固定连接，所述垂直导轨（4）固定于移动底座（5）上，所述移动底座（5）上设置有用于锁定移动底座（5）的固定机构。

2.根据权利要求1所述的一种基于云台的基坑裂缝检测装置，其特征在于：所述云台基座（2）包括航向轴（201）、横滚轴（202）、俯仰轴（203）、连接杆（204）和设备安装架（205）构成的三轴云台，所述航向轴（201）上的连接杆（204）与第一滑块（7）连接，所述检测机构（1）安装于设备安装架（205）上。

3.根据权利要求1所述的一种基于云台的基坑裂缝检测装置，其特征在于：所述水平导轨（3）包括上导轨和下导轨，所述第一滑块（7）设置于上导轨和下导轨的相对侧，所述第一电机（6）位于上导轨的顶面。

4.根据权利要求3所述的一种基于云台的基坑裂缝检测装置，其特征在于：所述垂直导轨（4）包括左导轨和右导轨，所述第二滑块（9）设置于左导轨和右导轨的相对侧，所述左导轨和右导轨的顶部通过顶杆（10）连接，所述第二电机（8）设置于顶杆（10）的底面。

5.根据权利要求4所述的一种基于云台的基坑裂缝检测装置，其特征在于：所述第一电机（6）与第二电机（8）错位设置。

6.根据权利要求1所述的一种基于云台的基坑裂缝检测装置，其特征在于：所述固定机构包括设置于移动底座（5）上的螺纹孔和螺栓（11），所述移动底座（5）的四角均设置有竖直贯穿的螺纹孔，所述螺栓（11）与螺纹孔螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于云台的基坑裂缝检测装置，其特征在于：所述螺栓（11）的顶部设置有便于操作的手拧部，所述螺栓（11）的底部设置有防滑垫片。