專(zhuān)利名稱(chēng)：一種橋梁檢測(cè)車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及是一種檢測(cè)裝置，具體涉及應(yīng)用于橋梁病害檢測(cè)領(lǐng)域的檢測(cè)車(chē)。
背景技術(shù)：
目前對(duì)于跨江河的橋梁、高架橋梁以及高墩橋梁的病害調(diào)查一般均無(wú)法直接或者 通過(guò)簡(jiǎn)單的梯子或望遠(yuǎn)鏡等工具到達(dá)或看到梁底部分，因此，如果要接近構(gòu)件進(jìn)行病害調(diào) 查，需要通過(guò)橋梁檢測(cè)車(chē)等輔助裝置將技術(shù)人員送到橋下接近構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)。雖然說(shuō)橋梁 檢測(cè)車(chē)為橋梁的檢測(cè)提供了極大的便利，但是它也存在以下缺點(diǎn) (1)橋梁檢測(cè)車(chē)造價(jià)較高，目前具備檢測(cè)車(chē)的橋梁檢測(cè)或管養(yǎng)單位也很少，市面上 可供租賃的檢測(cè)車(chē)就更少，而且租金每臺(tái)一般在8000元以上，因此其使用受到限制； (2)效率較低，由于要不斷的移動(dòng)檢測(cè)車(chē)才能夠到達(dá)橋下的各個(gè)位置，而檢測(cè)車(chē) 的支架與液壓系統(tǒng)較為龐大，靈活性較差；特別是對(duì)于有路燈的橋梁(例如杭州灣跨海大 橋)，每1跨均需要將檢測(cè)收起來(lái)移動(dòng)到下一跨然后再將檢測(cè)車(chē)支架放下來(lái)，這個(gè)過(guò)程更為 耗時(shí)，效率更低；而且一旦發(fā)現(xiàn)有病害還要對(duì)病害進(jìn)行記錄、測(cè)量并拍照，也會(huì)較大的影響 效率； (3)對(duì)交通的影響較大，一般的橋梁檢測(cè)車(chē)由于需要使用龐大的支架系統(tǒng)，因此， 為其提供支撐的運(yùn)輸平臺(tái)，一般均為大型卡車(chē)，當(dāng)對(duì)運(yùn)營(yíng)橋梁進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，支架的伸展時(shí)需 要占用2個(gè)車(chē)道，在橋下作業(yè)時(shí)，需要占用1個(gè)半車(chē)道，嚴(yán)重影響交通； (4)不適用寬幅橋梁和拱橋、斜拉橋等索承體系橋梁，盡管橋梁檢測(cè)車(chē)的伸展長(zhǎng)度 可能達(dá)到20米以上，但是對(duì)于現(xiàn)在新建的高速公路寬幅橋梁無(wú)法到達(dá)內(nèi)側(cè)部位，而且受吊 桿或拉索的限制，檢測(cè)車(chē)也不能夠應(yīng)用于拱橋和斜拉橋等索承體系橋梁。

發(fā)明內(nèi)容本用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種橋梁檢測(cè)車(chē)，該檢測(cè)車(chē)能快 速低成本地實(shí)現(xiàn)跨江跨河且不易到達(dá)橋下的橋梁的外觀病害調(diào)查，改變現(xiàn)有的通過(guò)橋梁檢 測(cè)車(chē)或登高車(chē)將人送到接近構(gòu)件的地方進(jìn)行檢測(cè)的工作方式。 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種橋梁檢測(cè)車(chē)，包括車(chē)體、活動(dòng)桁架平臺(tái)、 桁架系統(tǒng)和檢測(cè)裝置，活動(dòng)桁架平臺(tái)設(shè)置在車(chē)體上，桁架系統(tǒng)安裝在活動(dòng)桁架平臺(tái)上，所述 桁架系統(tǒng)包括可伸縮桁架臂和驅(qū)動(dòng)裝置，所述檢測(cè)裝置中設(shè)有攝像和測(cè)量系統(tǒng)，攝像和測(cè) 量系統(tǒng)安裝在桁架臂的前端。 所述檢測(cè)裝置還包括主控單元、圖像監(jiān)控處理單元、人機(jī)接口單元和存儲(chǔ)單元；所 述包括光學(xué)成像單元和立體測(cè)量單元；主控單元分別與光學(xué)成像單元、立體測(cè)量單元、圖像 監(jiān)控處理單元、人機(jī)接口單元、存儲(chǔ)單元和運(yùn)載單元連接，主控單元對(duì)所述五個(gè)單元的進(jìn)行 協(xié)調(diào)和控制，實(shí)現(xiàn)圖像采集、處理、立體量測(cè)、接口控制和圖像存儲(chǔ)；光學(xué)成像單元實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距 離對(duì)橋梁外觀的數(shù)字成像；圖像監(jiān)控處理單元根據(jù)橋梁外觀圖像判斷有無(wú)缺陷，及進(jìn)行缺 陷分類(lèi)；立體測(cè)量單元根據(jù)采集的數(shù)字圖像，在圖像上直接測(cè)量橋梁相關(guān)結(jié)構(gòu)和缺陷的外形值。 所述光學(xué)成像單元由變焦鏡頭、CCD傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、圖像處理器DSP、緩沖存
儲(chǔ)器、CPLD控制器和主控CPU組成，CPLD控制器分別與A/D轉(zhuǎn)換器、圖像處理器DSP、緩沖
存儲(chǔ)器及主控CPU相連，主控CPU與緩沖存儲(chǔ)器和本地存儲(chǔ)單元互聯(lián)。 所述人機(jī)接口單元采用按鍵，操作人員需要啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，只需按下拍攝鍵即可，無(wú)
需做其他操作。 所述存儲(chǔ)單元分為兩部分圖像序列存儲(chǔ)在二級(jí)文件夾內(nèi)，文件夾命名規(guī)則為一 級(jí)文件夾是日期，二級(jí)文件夾是成像單元對(duì)序列號(hào)；其它屬性信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，由數(shù)據(jù) 庫(kù)管理圖像序列和對(duì)應(yīng)信息的關(guān)聯(lián)。 所述檢測(cè)裝置還包括電源，電源采用車(chē)載發(fā)電機(jī)加電源穩(wěn)壓器組成，為檢測(cè)裝置 中的各單元供電。 所述活動(dòng)桁架平臺(tái)和檢測(cè)裝置的活動(dòng)范圍控制，采用多功能手柄進(jìn)行操控。 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述檢測(cè)裝置中還包括運(yùn)載單元，運(yùn)載單元與主 控單元連接，桁架臂的前部設(shè)有導(dǎo)軌，運(yùn)載單元安裝在導(dǎo)軌上，攝像和測(cè)量系統(tǒng)安裝在運(yùn)載 單元上，運(yùn)載單元在主控單元的控制下帶動(dòng)攝像和測(cè)量系統(tǒng)同步運(yùn)行。本實(shí)用新型利用小 型承載車(chē)輛作為平臺(tái)配合可伸臂到橋下的桁架系統(tǒng)，該平臺(tái)可以由人工或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 攝像和測(cè)量系統(tǒng)采用365度球面全覆蓋，且桁架系統(tǒng)前端為攝像與測(cè)量系統(tǒng)提供具有一定 活動(dòng)范圍的導(dǎo)軌。 承載車(chē)輛到達(dá)檢測(cè)工位后，開(kāi)啟活動(dòng)桁架平臺(tái)，并調(diào)整好活動(dòng)桁架平臺(tái)的初始位 置和角度，啟動(dòng)光學(xué)成像單元，進(jìn)入工作狀態(tài)。在按下觸發(fā)按鈕后，系統(tǒng)開(kāi)始工作，主要工 作包含四部分一、被測(cè)物體高清晰度數(shù)字成像；二、記錄成像點(diǎn)位置信息；三、根據(jù)外界環(huán) 境，自動(dòng)調(diào)整成像參數(shù)；四、將當(dāng)前視角范圍內(nèi)圖像傳輸?shù)酱笮透咔灞O(jiān)控屏幕，自動(dòng)配合手 動(dòng)對(duì)每幀圖像做缺陷有無(wú)的初始判斷。無(wú)論有無(wú)缺陷，所有圖像序列及相應(yīng)的定位信息都 將存入數(shù)據(jù)庫(kù)，初始判斷有缺陷的圖像將被特別標(biāo)記，再次查看圖像時(shí)在界面上報(bào)警，提醒 操作人員注意。如果發(fā)現(xiàn)有缺陷，可進(jìn)一步啟動(dòng)測(cè)量處理功能，對(duì)圖像上所呈現(xiàn)的橋梁外觀 缺陷進(jìn)行測(cè)量。這一過(guò)程也可在測(cè)量結(jié)束后離線進(jìn)行。 本發(fā)明將高清成像技術(shù)應(yīng)用于橋梁檢測(cè)車(chē)，利用輕型液壓電動(dòng)桁架系統(tǒng)將高清攝 像機(jī)送到橋下，通過(guò)視頻傳輸系統(tǒng)將視頻信號(hào)傳輸?shù)綐蛎嬷巫鳂I(yè)車(chē)的監(jiān)控室的大屏幕 上，技術(shù)人員在監(jiān)控室內(nèi)對(duì)橋梁進(jìn)行病害排查?？梢詫?duì)局部進(jìn)行放大，相比人下到橋下接近 構(gòu)件查看更加清晰。
(1)提高了橋梁病害調(diào)查的效率； (2)實(shí)現(xiàn)了橋梁外觀病害狀況的視頻自動(dòng)化存貯； (3)減小了檢測(cè)時(shí)對(duì)交通通行的影響； (4)提供了對(duì)于橋梁構(gòu)件中無(wú)法或不方便到達(dá)的部位的快速外觀病害調(diào)查方式； (5)降低了橋梁檢測(cè)工程的造價(jià)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例1 如圖1所示， 一種橋梁檢測(cè)車(chē)100，包括車(chē)體1、活動(dòng)桁架平臺(tái)2、桁架系統(tǒng)3和檢測(cè) 裝置4，活動(dòng)桁架平臺(tái)設(shè)置在車(chē)體1上，桁架系統(tǒng)3安裝在活動(dòng)桁架平臺(tái)2上。桁架系統(tǒng)3 包括可伸縮桁架臂5和驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置中設(shè)有伺服電機(jī)或由人工進(jìn)行操控。檢測(cè)裝置 4中設(shè)有攝像和測(cè)量系統(tǒng)7和運(yùn)載單元12，運(yùn)載單元12是承載攝像與測(cè)量系統(tǒng)，運(yùn)載單元 安裝在導(dǎo)軌上面，可以通過(guò)總控臺(tái)控制其在導(dǎo)軌上面移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)攝像與測(cè)量系統(tǒng)在一 定范圍內(nèi)自由活動(dòng)，桁架臂5的前部設(shè)有導(dǎo)軌ll，運(yùn)載單元12安裝在導(dǎo)軌11上，攝像和測(cè) 量系統(tǒng)7安裝在運(yùn)載單元12上。 如圖2所示，檢測(cè)裝置4包括主控單元6、攝像和測(cè)量系統(tǒng)7、圖像監(jiān)控處理單元8、 人機(jī)接口單元9、存儲(chǔ)單元10和運(yùn)載單元12，攝像和測(cè)量系統(tǒng)7包括光學(xué)成像單元71和立 體測(cè)量單元72。主控單元6分別與光學(xué)成像單元71、立體測(cè)量單元72、圖像監(jiān)控處理單元 8、人機(jī)接口單元9、存儲(chǔ)單元10和運(yùn)載單元12連接，對(duì)這五個(gè)單元的進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，實(shí)現(xiàn) 圖像采集、處理、立體量測(cè)、接口控制和圖像存儲(chǔ)。光學(xué)成像單元71實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)橋梁外觀 的數(shù)字成像；圖像監(jiān)控處理單元8根據(jù)橋梁外觀圖像判斷有無(wú)缺陷，及進(jìn)行缺陷分類(lèi)；立體 測(cè)量單元72根據(jù)采集的數(shù)字圖像，在圖像上直接測(cè)量橋梁相關(guān)結(jié)構(gòu)和缺陷的外形值。 主控單元6是檢測(cè)裝置4的核心，它是連接成像、量測(cè)、圖像處理、存儲(chǔ)的中心。通 過(guò)光學(xué)成像單元71輸入高清數(shù)字圖像序列，結(jié)合立體量測(cè)單元72被測(cè)點(diǎn)定位信息，供圖像 監(jiān)控處理單元8得到檢測(cè)結(jié)果。 如圖1和2所示，桁架系統(tǒng)3通過(guò)可伸縮桁架臂5將攝像和測(cè)量系統(tǒng)7送到橋13 下，光學(xué)成像單元71與立體測(cè)量單元72本身可360度球面旋轉(zhuǎn)，且能夠在導(dǎo)軌上面活動(dòng)， 其活動(dòng)過(guò)程由主控單元6控制運(yùn)載單元12動(dòng)作來(lái)完成。光學(xué)成像單元71由至少一對(duì)成像 單元對(duì)組成，安裝在桁架臂導(dǎo)軌上的活動(dòng)支架上，活動(dòng)支架安裝在運(yùn)載單元12上面，成像 單元對(duì)可以是數(shù)字相機(jī)或攝像機(jī)，也可以是CCD傳感器和后續(xù)處理電路，根據(jù)需要成像單 元對(duì)可增加變焦鏡頭。光學(xué)成像單元71還至少包含一個(gè)GPS和慣性測(cè)量單元，GPS與慣性 測(cè)量單元作用是進(jìn)行攝像與測(cè)量單元的空間精確定位，GPS和慣性定位器件放置在桁架臂 前端，并且與立體測(cè)量單元72同步在導(dǎo)軌上面移動(dòng)。立體測(cè)量單元72的控制以及光學(xué)成 像單元71的同步由主控單元6完成。
權(quán)利要求一種橋梁檢測(cè)車(chē)，其特征是，該檢測(cè)車(chē)包括車(chē)體、活動(dòng)桁架平臺(tái)、桁架系統(tǒng)和檢測(cè)裝置，活動(dòng)桁架平臺(tái)設(shè)置在車(chē)體上，桁架系統(tǒng)安裝在活動(dòng)桁架平臺(tái)上，所述桁架系統(tǒng)包括可伸縮桁架臂和驅(qū)動(dòng)裝置，所述檢測(cè)裝置中設(shè)有攝像和測(cè)量系統(tǒng)，攝像和測(cè)量系統(tǒng)安裝在桁架臂的前端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁檢測(cè)車(chē)，其特征是，所述檢測(cè)裝置還包括主控單元、圖像 監(jiān)控處理單元、人機(jī)接口單元和存儲(chǔ)單元；所述包括光學(xué)成像單元和立體測(cè)量單元；主控 單元分別與光學(xué)成像單元、立體測(cè)量單元、圖像監(jiān)控處理單元、人機(jī)接口單元、存儲(chǔ)單元和 運(yùn)載單元連接，主控單元對(duì)所述五個(gè)單元的進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，實(shí)現(xiàn)圖像采集、處理、立體量 測(cè)、接口控制和圖像存儲(chǔ)；光學(xué)成像單元實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對(duì)橋梁外觀的數(shù)字成像；圖像監(jiān)控處 理單元根據(jù)橋梁外觀圖像判斷有無(wú)缺陷，及進(jìn)行缺陷分類(lèi)；立體測(cè)量單元根據(jù)采集的數(shù)字 圖像，在圖像上直接測(cè)量橋梁相關(guān)結(jié)構(gòu)和缺陷的外形值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁檢測(cè)車(chē)，其特征是，所述光學(xué)成像單元由變焦鏡頭、CCD 傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、圖像處理器DSP、緩沖存儲(chǔ)器、CPLD控制器和主控CPU組成，CPLD控制 器分別與A/D轉(zhuǎn)換器、圖像處理器DSP、緩沖存儲(chǔ)器及主控CPU相連，主控CPU與緩沖存儲(chǔ)器 和本地存儲(chǔ)單元互聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁檢測(cè)車(chē)，其特征是，所述存儲(chǔ)單元分為文件夾和數(shù)據(jù)庫(kù) 兩部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋梁檢測(cè)車(chē)，其特征是，所述光學(xué)成像單元與立體測(cè)量單元 可360度球面旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋梁檢測(cè)車(chē)，其特征是，所述檢測(cè)裝置中還包括運(yùn)載單元，運(yùn) 載單元與主控單元連接，桁架臂的前部設(shè)有導(dǎo)軌，運(yùn)載單元安裝在導(dǎo)軌上，攝像和測(cè)量系統(tǒng) 安裝在運(yùn)載單元上，運(yùn)載單元在主控單元的控制下帶動(dòng)攝像和測(cè)量系統(tǒng)同步運(yùn)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的橋梁檢測(cè)車(chē)，其特征是，所述光學(xué)成像單元由至少一對(duì)成像 單元對(duì)組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的橋梁檢測(cè)車(chē)，其特征是，所述光學(xué)成像單元還至少包含一個(gè)
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種橋梁檢測(cè)車(chē)，其技術(shù)方案是一種橋梁檢測(cè)車(chē)，包括車(chē)體、活動(dòng)桁架平臺(tái)、桁架系統(tǒng)和檢測(cè)裝置，活動(dòng)桁架平臺(tái)設(shè)置在車(chē)體上，桁架系統(tǒng)安裝在活動(dòng)桁架平臺(tái)上，所述桁架系統(tǒng)包括可伸縮桁架臂和驅(qū)動(dòng)裝置，所述檢測(cè)裝置中設(shè)有攝像和測(cè)量系統(tǒng)，攝像和測(cè)量系統(tǒng)安裝在桁架臂的前端。該檢測(cè)車(chē)能快速低成本地實(shí)現(xiàn)跨江跨河且不易到達(dá)橋下的橋梁的外觀病害調(diào)查，改變現(xiàn)有的通過(guò)橋梁檢測(cè)車(chē)或登高車(chē)將人送到接近構(gòu)件的地方進(jìn)行檢測(cè)的工作方式。
文檔編號(hào)E01D19/10GK201473886SQ20092023133
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者徐劍, 承宇, 段鴻杰, 糜長(zhǎng)軍, 馬志國(guó) 申請(qǐng)人:江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司