一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置及系統(tǒng)，所述裝置包括：高精度數(shù)字化云臺(tái)，用于獲得所述裝置的水平轉(zhuǎn)動(dòng)角和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)角；激光測(cè)距儀安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于測(cè)量所述裝置到檢查目標(biāo)的距離；姿態(tài)儀安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于獲得所述裝置的三維姿態(tài)信息；光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于采集檢查目標(biāo)的視頻或圖像信息。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的全面的檢查，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)查。
【專利說(shuō)明】一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及橋梁監(jiān)測(cè)管理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的橋梁道路建設(shè)也在快速增長(zhǎng)。近年來(lái)橋梁事故屢有發(fā)生，每年均有多座橋梁垮塌，其原因是多方面的，有設(shè)計(jì)原因，有施工原因，也可能有檢查工作不到位的原因。在塌橋事故發(fā)生之前，橋梁病害可能已經(jīng)非常嚴(yán)重，特征顯著，如果真正的落實(shí)經(jīng)常檢查工作，完全可以早發(fā)現(xiàn)早治理，從而避免重大事故的發(fā)生。在橋梁日常檢查的過(guò)程中，由于檢查工具和手段的限制，難于獲得病害的橋梁坐標(biāo)信息，往往需要花費(fèi)大量時(shí)間重新找到原有病害，為病害復(fù)查帶來(lái)很大難度，致使日常巡檢的效率較低，無(wú)法滿足橋梁經(jīng)常性檢查的規(guī)范要求。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)的橋梁病害檢查中，作業(yè)人員需通過(guò)掛籃、腳手架、人字梯或橋檢車等專用工具到達(dá)病害附近，用數(shù)碼相機(jī)拍攝病害照片，并對(duì)病害位置信息和尺寸信息進(jìn)行測(cè)量，常用測(cè)量工具有皮尺、激光測(cè)距儀或全站儀。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)量工具中，皮尺需要接觸測(cè)量目標(biāo)，且測(cè)量范圍有限，操作不便，一般需要兩人配合完成測(cè)量工作。激光測(cè)距儀的量程大、精度高，但為獲取病害的橋梁坐標(biāo)信息和尺寸信息需靠近病害進(jìn)行多次測(cè)量，并需要人工進(jìn)行計(jì)算。全站儀幾乎可用在所有的測(cè)量領(lǐng)域但不適用于橋梁的經(jīng)常檢查，它存在準(zhǔn)備工作復(fù)雜，操作繁瑣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)病害拍攝和記錄，使用中有觀測(cè)死角等問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提出一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置及系統(tǒng)，以對(duì)檢查目標(biāo)進(jìn)行精確定位，進(jìn)而采集檢查目標(biāo)的尺寸或圖像信息。
[0006]本實(shí)用新型提出了一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置，所述裝置包括:
[0007]高精度數(shù)字化云臺(tái)，用于獲得所述裝置的水平轉(zhuǎn)動(dòng)角和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)角；
[0008]激光測(cè)距儀安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于測(cè)量所述裝置到檢查目標(biāo)的距離；
[0009]姿態(tài)儀安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于獲得所述裝置的三維姿態(tài)信息；
[0010]光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于采集檢查目標(biāo)的視頻或圖像信息。
[0011]對(duì)應(yīng)地，本實(shí)用新型還提出了一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0012]架設(shè)裝置、控制裝置和本實(shí)用新型任意實(shí)施例提供的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置。
[0013]本實(shí)用新型提出了一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置及系統(tǒng)，通過(guò)高精度數(shù)字化云臺(tái)、激光測(cè)距儀、姿態(tài)儀以及光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯的相互配合，能夠?qū)z查目標(biāo)進(jìn)行精確定位，進(jìn)而采集檢查目標(biāo)的尺寸或圖像信息，精確的定位能夠?yàn)橐院蟮膹?fù)查提供精確的位置信息，復(fù)查時(shí)不用重新定位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)查。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0017]實(shí)施例一
[0018]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的裝置包括:高精度數(shù)字化云臺(tái)101、激光測(cè)距儀102、姿態(tài)儀103和光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯104。
[0019]其中，高精度數(shù)字化云臺(tái)101，用于獲得所述裝置的水平轉(zhuǎn)動(dòng)角和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)角；激光測(cè)距儀102安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于測(cè)量所述裝置到檢查目標(biāo)的距離；姿態(tài)儀103安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于獲得所述裝置的三維姿態(tài)信息；光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯104安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于采集檢查目標(biāo)的視頻或圖像信息。
[0020]在上述方案中，優(yōu)選是，所述高精度數(shù)字化云臺(tái)101采用1.8°步進(jìn)電機(jī)、32細(xì)分驅(qū)動(dòng)和100:1機(jī)械減速器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)伺服技術(shù)。
[0021]進(jìn)一步的，所述高精度數(shù)字化云臺(tái)101的轉(zhuǎn)動(dòng)精度為2〃。
[0022]優(yōu)選是，所述激光測(cè)距儀102的測(cè)量范圍為0.05至40m。
[0023]優(yōu)選是，所述姿態(tài)儀103帶硬磁、軟磁及傾角補(bǔ)償，航向精度為0.5°，高傾角測(cè)量范圍為±80°，寬溫范圍為_40°C至+85°C，工作電流為40mA，輸出接口為標(biāo)準(zhǔn)RS232/RS485/TTL以及小體積外形為L(zhǎng)44XW35XH8 (_)。
[0024]優(yōu)選是，所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯104與所述激光測(cè)距儀102并軸安裝。
[0025]進(jìn)一步的，所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯104的最大分辨率為1280X960。
[0026]進(jìn)一步的，所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯104的焦距為4.7至84.6mm。
[0027]進(jìn)一步的，所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯104的最快變焦時(shí)間為2S。
[0028]上述方案的有益之處在于所述檢查裝置可對(duì)檢查目標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)定位、可進(jìn)行細(xì)部檢查、精確度高、檢查效果清晰、細(xì)膩、聚焦速度快。
[0029]本實(shí)用新型提出了一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置，通過(guò)高精度數(shù)字化云臺(tái)、激光測(cè)距儀、姿態(tài)儀以及光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯的相互配合，能夠?qū)z查目標(biāo)進(jìn)行精確定位，進(jìn)而采集檢查目標(biāo)的尺寸或圖像信息，精確的定位能夠?yàn)橐院蟮膹?fù)查提供精確的位置信息，復(fù)查時(shí)不用重新定位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)查。
[0030]實(shí)施例二
[0031]圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查系統(tǒng)的示意圖。如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例二提供了一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查系統(tǒng)，包括:架設(shè)裝置201、控制裝置202和本實(shí)用新型任意實(shí)施例提供的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置203。
[0032]其中，所述架設(shè)裝置201包括支架和快裝板，用于對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置203進(jìn)行固定和支撐；所述控制裝置202包括觸摸屏超級(jí)本，用于對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置203的操作進(jìn)行控制。
[0033]在上述方案中，優(yōu)選是，所述支架采用鋁合金設(shè)計(jì)，采用氣動(dòng)緩沖，具有3個(gè)可調(diào)節(jié)的伸縮腿，收納長(zhǎng)度為1.7米，最大伸長(zhǎng)長(zhǎng)度為7.3米。
[0034]本實(shí)施例提供的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查系統(tǒng)的使用方法為:
[0035]( I)在待檢橋的跨下打開所述支架，并將所述支架水平放置于適宜觀察的位置，并調(diào)整支架的伸縮腿使支架垂直于水平放置。
[0036](2)將所述高精度數(shù)字化云臺(tái)與支架連接，打開高精度數(shù)字化云臺(tái)電源，伸展所述支架至適宜觀察的高度。
[0037](3)控制裝置與所述高精度數(shù)字化云臺(tái)建立無(wú)線連接后，控制裝置的電腦屏幕將實(shí)時(shí)顯示所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯上傳的畫面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁上、下部結(jié)構(gòu)的視頻觀察。
[0038](4)控制所述高精度數(shù)字化云臺(tái)運(yùn)行，將所述激光測(cè)距儀的激光對(duì)準(zhǔn)橋梁待檢跨的已知坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行參照，獲取所述高精度數(shù)字化云臺(tái)在橋梁坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。
[0039](5)控制所述高精度數(shù)字化云臺(tái)對(duì)橋梁的上、下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行視頻檢查，發(fā)現(xiàn)檢查目標(biāo)的病害后，對(duì)病害進(jìn)行拍照、測(cè)量等操作，將激光對(duì)準(zhǔn)病害中心位置進(jìn)行測(cè)量，獲取病害的位置信息，即獲得病害在橋梁坐標(biāo)系的坐標(biāo)值。
[0040](6)對(duì)于已建檔的病害(已知病害的橋梁坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值)，在控制裝置上點(diǎn)擊該病害可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)查。所述高精度數(shù)字化云臺(tái)根據(jù)病害的橋梁坐標(biāo)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為相對(duì)坐標(biāo)，并將視野轉(zhuǎn)動(dòng)至該病害處將病害放置在屏幕視野中心，協(xié)助作業(yè)人員完成病害復(fù)查。
[0041](7)繼續(xù)進(jìn)行整跨檢查，檢查完一跨后，將設(shè)備轉(zhuǎn)至下一跨，直至完成全橋檢查。
[0042]本實(shí)施例提供的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查系統(tǒng)，通過(guò)架設(shè)裝置對(duì)所述橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置進(jìn)行固定和支撐，通過(guò)控制裝置對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置的操作進(jìn)行控制，通過(guò)檢查裝置對(duì)檢查目標(biāo)進(jìn)行精確定位，并采集檢查目標(biāo)的尺寸或圖像信息，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的橋梁結(jié)構(gòu)檢查和自動(dòng)復(fù)查。
[0043]本實(shí)用新型的有益之處在于所述架設(shè)裝置的體積小、重量輕、攜行方便、架設(shè)快捷、成本低廉；所述檢查裝置作業(yè)環(huán)境局限性小，無(wú)需進(jìn)行水平調(diào)整，可架設(shè)在支架、吊臂上進(jìn)行作業(yè)，大大提高檢測(cè)范圍；通過(guò)所述控制裝置可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙測(cè)，無(wú)需靠近病害即可完成尺寸測(cè)量及坐標(biāo)定位。本實(shí)用新型可滿足大多數(shù)中小橋梁的病害測(cè)量和定位，滿足橋梁經(jīng)常性檢查規(guī)范在檢查內(nèi)容和檢查周期上的要求，適用于多種類型橋梁的經(jīng)常性檢查，檢查范圍廣、效率高。本實(shí)用新型不限于對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的檢查，同時(shí)可以應(yīng)用到其他建筑的結(jié)構(gòu)檢查。
[0044]注意，上述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本實(shí)用新型不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本實(shí)用新型不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其它等效實(shí)施例，而本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求范
圍決定。
【權(quán)利要求】
1.一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置，其特征在于，包括: 高精度數(shù)字化云臺(tái)，用于獲得所述裝置的水平轉(zhuǎn)動(dòng)角和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)角； 激光測(cè)距儀安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于測(cè)量所述裝置到檢查目標(biāo)的距離； 姿態(tài)儀安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于獲得所述裝置的三維姿態(tài)信息； 光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯安裝于所述高精度數(shù)字化云臺(tái)上，用于采集檢查目標(biāo)的視頻或圖像信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于: 所述高精度數(shù)字化云臺(tái)采用1.8°步進(jìn)電機(jī)、32細(xì)分驅(qū)動(dòng)和100:1機(jī)械減速器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)伺服技術(shù)； 所述高精度數(shù)字化云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)精度為2〃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光測(cè)距儀的測(cè)量范圍為0.05至40mo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述姿態(tài)儀帶硬磁、軟磁及傾角補(bǔ)償，航向精度為0.5°，高傾角測(cè)量范圍為±80°，寬溫范圍為-40 °C至+85 °C，工作電流為40mA，輸出接口為標(biāo)準(zhǔn)RS232/RS485/TTL以及小體積外形為L(zhǎng)44XW35XH8 (mm)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯與所述激光測(cè)距儀并軸安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于: 所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯的最大分辨率為1280X960 ； 所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯的焦距為4.7至84.6mm ； 所述光學(xué)變焦高清攝像機(jī)芯的最快變焦時(shí)間為2S。
7.一種橋梁結(jié)構(gòu)的檢查系統(tǒng)，其特征在于，包括:架設(shè)裝置、控制裝置和權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述架設(shè)裝置包括支架和快裝板，用于對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置進(jìn)行固定和支撐； 所述控制裝置包括觸摸屏超級(jí)本，用于對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的檢查裝置的操作進(jìn)行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支架采用鋁合金設(shè)計(jì)，采用氣動(dòng)緩沖，具有3個(gè)可調(diào)節(jié)的伸縮腿，收納長(zhǎng)度為1.7米，最大伸長(zhǎng)長(zhǎng)度為7.3米。
【文檔編號(hào)】E01D19/10GK203603053SQ201320793843
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】吳瑋, 白金川, 楊衛(wèi)東 申請(qǐng)人:北京特希達(dá)特種設(shè)備技術(shù)有限公司