橋梁健康檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種橋梁健康檢測裝置，包括沿橋梁縱向延伸的第一軌道、沿豎直方向的第二軌道、與橋梁橫向平行的第三軌道、和視頻設備，所述第二軌道與所述第三軌道可靠連接、與所述第一軌道滑動連接，所述視頻設備設置在第三軌道上且與所述第三軌道滑動連接，本實用新型的結構具有簡單、安全、方便、可靠等特性，不需要使用大型的橋梁檢測車，橋梁檢測時人員在橋梁的檢修道上作業，不影響橋梁的交通狀況，同時不需要人員下到橋梁底面，并且通過攝像設備拍攝橋梁底部的裂縫情況，有效避免了橋梁檢測中人為主觀因素，有利于提高橋梁檢測的真實性。
【專利說明】橋梁健康檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁健康檢測【技術領域】，尤其涉及一種橋梁健康檢測裝置。
【背景技術】
[0002]橋梁底面裂縫的發生和發育是橋梁出現健康問題的重要表現，因此對橋梁底面裂縫的檢測是橋梁健康檢測的重要組成部分。傳統上，是讓檢測人員在橋底用望遠鏡進行人工檢測，但是這種方式，檢測人員離橋梁底面較遠，檢測速度慢、可靠性差，很難對整個橋梁底面形成全面準確的檢測；另一種改進的方式，是使用檢測車搭載由支架支撐并可以伸入到橋梁底面的工作平臺，檢測車在橋梁上行進，讓檢測人員在工作平臺上近距離肉眼觀測，由于這種方式需要動用大型的機械設備費用昂貴，檢測過程中影響橋梁的交通狀況；而且這種方式的檢測結果易受檢測人員素質的影響，可靠性仍然不高，并且檢測人員需要站在橋底的工作平臺上，安全性也不足。另一種檢測方式是在橋梁上固定布置傳感器或者在橋梁底部布置采用輪索移動式結構的固定的視頻監測系統，這種監測系統監測范圍有限，需要經常維護以保證正常運行，但固定設置在橋梁底部的監測系統日常維護非常困難，并且每一監測系統只能對一座橋梁的局部范圍進行監測，因此該方式的監測效率比較低且費用
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實用新型內容
[0003]有鑒于此，本實用新型提供了一種橋梁健康檢測裝置，可以安全、可靠的檢測橋梁結構的健康狀況，且具有成本低、維護方便等特點。
[0004]本實用新型提供了一種橋梁健康檢測裝置，包括沿橋梁縱向延伸的第一軌道、沿豎直方向的第二軌道、與橋梁橫向平行的第三軌道、和視頻設備，所述第二軌道與所述第三軌道可靠連接、與所述第一軌道滑動連接，所述視頻設備設置在第三軌道上。
[0005]進一步，所述第一軌道為橋梁欄桿，或者所述第一軌道為橋梁結構突出物及突出物的附屬結構物，或者所述第一軌道為在橋梁上另外預裝的固定軌道。
[0006]進一步，還包括:滑動連接裝置，所述第二軌道通過所述滑動連接裝置與所述第一軌道形成滑動連接。
[0007]進一步，所述滑動連接裝置包括:固定臂I和鋼珠I，所述固定臂I形成圓弧形軌道I，所述第一軌道設置在該圓弧形軌道I內且通過所述鋼珠I與所述固定臂I形成滑動連接結構，所述吊桿采用柔性連接的方式固定在所述固定臂I上。
[0008]進一步，還包括:動力車，所述動力車與所述滑動連接裝置連接，用于帶動所述滑動連接裝置在所述第一軌道上滑動。
[0009]進一步，所述動力車包括:固定臂I1、鋼珠II和動力車主體，所述動力車主體設置在所述固定臂II上由所述固定臂II支撐，所述固定臂II形成圓弧形軌道II，所述第一軌道設置在所述圓弧形軌道II內且通過所述鋼珠II與所述第一軌道形成滑動連接結構。
[0010]進一步，所述第二軌道為可伸縮式吊桿和/或所述第三軌道為可伸縮式橫桿。[0011]進一步，所述視頻設備包括:攝像機、照明設備、托盤、托盤地盤和軌道車，所述軌道車設置在第三軌道上可沿第三軌道滑動，軌道車的表面設置托盤地盤，在托盤地盤上設置托盤，攝像機安裝在托盤上，照明設備安裝在攝像機上。
[0012]進一步，還包括:視頻處理設備，所述視頻處理設備與所述視頻設備有線或無線連接，用于接收所述視頻設備采集到的視頻信息并采用圖像分析技術對接收的視頻信息進行分析處理。
[0013]進一步，所述視頻處理設備包括:順序連接的圖像預分析模塊、圖像分析分割模塊、圖像數據信息調取模塊、圖像數據信息集成模塊和自動報警模塊。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]由于第一軌道沿橋梁縱向延伸，第二軌道為豎直方向設置且可沿第一軌道滑動，第三軌道沿橋梁橫向且與第二軌道可靠性連接，攝像設備設置在第三軌道上且可沿第三軌道滑動，因此通過控制第二軌道和攝像設備可以實現對橋梁底面各部分的視頻圖像的攝取，實現橋梁健康狀況分析的原始數據采集，此種結構具有簡單、安全、方便、可靠等特性，不需要使用大型的橋梁檢測車，橋梁檢測時人員在橋梁的檢修道上作業，不影響橋梁的交通狀況，同時不需要人員下到橋梁底面，并且通過攝像設備拍攝橋梁底部的裂縫情況，有效避免了橋梁檢測中人為主觀因素，有利于提高橋梁檢測的真實性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述:
[0017]圖1是本實用新型提供的橋梁健康檢測裝置工作狀態的一示意圖。
[0018]圖2是滑動連接裝置的示意圖。
[0019]圖3是動力車的示意圖。
[0020]圖4是吊桿的結構示意圖。
[0021]圖5為橫桿的結構示意圖。
[0022]圖6為當橫桿比橋梁橫斷面長度略長時的結構示意圖。
[0023]圖7是視頻設備的結構示意圖。
[0024]圖8是橋梁健康檢測裝置工作狀態的另一示意圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，橋梁健康檢測裝置可以包括第一軌道、第二軌道2、第三軌道3和攝像設備4。
[0026]其中，第一軌道沿橋梁縱向延伸，其可以為橋梁欄桿，或者橋梁結構突出物及突出物的附屬結構物，或者如圖1示出的在橋梁上另外預裝的固定軌道5。第一軌道為橋梁欄桿或者橋梁結構突出物及突出物的附屬結構物時，可以充分利用橋梁現有結構，降低材料成本。但是有時直接利用橋梁的現有結構難于實現第二軌道的安裝，尤其是第二軌道要能夠在第一軌道上滑動連接，因此這時需要另外預裝固定軌道5，實施例中固定軌道5可以包括:豎桿和沿橋梁縱向的縱橋向桿51，安裝時首先用膨脹螺栓將用于固定軌道的豎桿固定到檢修道上，然后將縱橋向桿51固定到豎桿上。
[0027]其中，第二軌道2沿豎直方向設置，其與第一軌道形成滑動連接結構，從而可以在第一軌道上滑動。如圖1所示，第二軌道2可以采用一滑動連接裝置I實現與第一軌道的滑動連接，下面以縱橋向桿51為例對滑動連接裝置I的結構進行說明。如圖2所示，滑動連接裝置I包括:固定臂111和鋼珠112，其中固定臂111形成一圓弧形軌道I，縱橋向桿51設置在該圓弧形軌道I內且通過鋼珠112與固定臂Ill形成滑動連接結構，另外，第二軌道2采用柔性連接13的方式固定在固定臂Ill上。當然，滑動連接裝置I也可以為其他能夠滿足既能承受整個裝置的重量又能在第一軌道上移動的裝置，比如在軌道上設置與纜索相似的輪子。圖2的結構已能夠實現第二軌道2沿第一軌道滑動的目的，但是這種結構主要需要由人拉動第二軌道2在第一軌道上滑動。為了更加智能和省力，可以設置一動力車，由該動力車帶動第二軌道2沿第一軌道滑動，具體的如圖3所示，動力車包括:固定臂1161、鋼珠62和動力車本體，其中固定臂1161形成圓弧形軌道II，縱橋向桿51設置在圓弧形軌道II內且通過鋼珠162與固定臂II形成滑動連接結構。另外動力車和滑動連接裝置I連接，例如可以是可為螺栓連接或者設有安全卡的插銷，例如可以是固定臂Ill和固定臂1161之間的連接。如此，當動力車移動時，其帶動第二軌道同步移動，其中動力車本體可以包括:電機163、變速器164、傳送帶65、主動輪67和彈性壓桿66，通過電機163帶動主動輪67在縱橋向桿51上滾動，彈性壓桿66可以調節主動輪和縱橋向桿51之間的摩擦力。另外，動力車的控制可以由一自動控制系統實現，從而實現智能化控制。
[0028]當然動力車和可滑動連接裝置也可以是一體式結構。
[0029]其中，第二軌道2可以為吊桿，并且為可伸縮式吊桿。如圖4所示，第二軌道2包括:吊桿吊臂21、電機II22、變速器1123、吊桿自由伸縮管24和驅動軸125，其中吊桿吊臂21將吊桿及橋梁底面的重量傳遞給滑動連接裝置1，吊桿自由伸縮管24的每節可伸縮的管子尾部均設置有螺紋，驅動軸125也相應的設置螺紋，通過驅動軸125的旋轉推動吊桿上下移動，并且在吊桿自由伸縮管24的每節可伸縮的管子端部和尾部設置有凸臺，在每節管子脫離驅動軸125時和相鄰的管子通過凸臺可靠連接，吊桿還可以通過變速器1123的調整實現旋轉。
[0030]其中，第三軌道3與第二軌道2可靠連接，此處可靠連接是指兩者可以是固定的，也可以是鉸接加上伸縮裝置形成可調節第二軌道與第三軌道角度的裝置，這樣橫桿就可以做俯仰動作，帶動攝像設備(此時攝像設備可直接固定到橫桿上)檢測一些死角和墩柱、支座等的病害情況，且與橋梁橫向平行，其可以為橫桿，且為可伸縮式橫桿。如圖5或6所示，第三軌道3包括:電機II131、變速器II132、驅動軸II33、驅動器34和橫桿自由伸縮管35，其中在橫桿自由伸縮管35內外部均設置螺紋，驅動軸1133不設置螺紋，驅動軸1133前端設置有驅動器35，該驅動器35的外部設置弧狀螺紋，通過驅動軸1133上驅動器35的旋轉可以帶動橫桿旋轉伸縮，并且該驅動器34帶有彈性裝置，可以在橫桿的管子內自由伸縮。當然，第三軌道3也可以采用圖4所示的可伸縮式結構，當然第二軌道2也可以采用圖5或6所示的可伸縮式結構。另外，圖6的可伸縮式結構優先在當橫桿比橋梁橫斷面長度略長時使用。另外，可伸縮式橫桿和可伸縮式吊桿的伸縮控制可以由一自動控制系統控制。
[0031]其中，視頻設備4設置在第三軌道3上，其可以為第三軌道3形成滑動連接結構。如圖7所示，視頻設備4包括:攝像機41、照明設備42、托盤43、托盤地盤44和軌道車45，其中軌道車45設置在第三軌道3上可沿第三軌道3滑動，軌道車45的表面設置托盤地盤44，在托盤地盤44上設置托盤43，攝像機41即安裝在托盤43上，照明設備42安裝在攝像機41上，為光線不足時進行補光。此種結構，可以實現攝像機的三個位移自由度移和三個轉動自由度，自動調整攝像機的位移和角度，攝像機的電源可以是蓄電池，攝像機可自動調焦并設有可調任意角度的云臺，由此實現攝像機位移和角度的三級多調結構。
[0032]其中，如圖8所示，橋梁健康檢測裝置還包括:視頻處理設備7，該視頻處理設備7與視頻設備4 (主要指其中的攝像機)有線或無線連接，用于接收視頻設備采集到的視頻信息并采用圖像分析技術對接收的視頻信息進行分析處理。具體的，視頻處理設備7可以包括:圖像預分析模塊71、圖像分析分割模塊72、圖像數據信息調取模塊73、圖像數據信息集成模塊74和自動報警模塊75組成，視頻處理設備可對圖像預分析、數據信息調取并集成，在超出限定的范圍后自動報警。檢測人員可以在橋梁的檢測道上接受和處理視頻圖像信息，也可以通過遠程遠端傳輸裝置將視頻圖像信息傳送到監控站處理，由此實現橋梁檢測圖像的自動化處理和提示預警功能。
[0033]除此之外，還可以包括:自動控制系統，通過自動控制系統控制動力車、吊桿和橫桿的自動伸縮系統、軌道車、攝像機基座和攝像機，實現該裝置的自動化控制。
[0034]以上方案，具有簡單、安全、方便、可靠的特性，不需要使用大型的橋梁檢測車，橋梁檢測時人員在橋梁的檢修道上作業，不影響橋梁的交通狀況。檢測時不需要人員下到橋梁底面，并且通過攝像頭拍攝橋梁底部的裂縫情況，有效避免了橋梁檢測中人為主觀因素，有利于提高橋梁檢測的真實性。通過可移動軌道裝置、軌道車及其托盤和攝像機的云臺，使得攝像機位置具有多級可調結構，可以使攝像機近距離多角度拍攝橋梁底面，有利于獲得高質量的圖像信息。視頻處理設備可以自動識別和處理橋梁裂縫，自動提取相關數據信息并繪制橋梁裂縫發生發育的動態圖，當橋梁裂縫超出一定范圍時自動提示報警。滑動連接裝置可根據需要滑動連接在橋梁欄桿或橋梁結構突出物及其附屬結構或者固定軌道上，適用性強。該裝置模塊化設計，可以根據實際橋梁檢測的需要，選擇不同的模塊組合，分別實現該裝置的人工牽動，遙控控制和遠程遠端控制。
[0035]為了便于本領域技術人員更好的重現本實用新型，下面介紹兩種本實用新型的橋梁健康檢測裝置的裝配方法。
[0036]第一種裝配方法，其步驟為:①滑動連接裝置連接在橋梁欄桿或橋梁結構突出物及其附屬結構或者固定軌道上，分別將兩側吊桿和橫桿水平平鋪并調整到設定的長度，將兩側吊桿和可移動連接裝置固定臂、橫桿可靠連接。②分別將兩側橫桿繞吊桿旋轉一定角度并可靠連接，將兩側吊桿和橫桿的連接裝置繞可移動連接裝置的固定臂旋轉，使得兩側吊桿均保持豎直。③分別旋轉兩側吊桿，使得兩側橫桿由沿著橋梁縱橋向的方向旋轉到橋梁橫橋向的方向，通過在兩側橫桿上設置攝像頭調整橫桿位置，使得兩側橫桿建立可靠連接，這種兩側進行旋轉橫桿搭接的方式，可以減小對橫桿強度的要求。當然，只采用一側豎桿和橫桿組成在空間位置可變和角度可調的機械裝置也可以實現檢測橋梁的裝置。
[0037]第二種裝配方法，其步驟為:①滑動連接裝置連接在橋梁欄桿或橋梁結構突出物及其附屬結構或者固定軌道上，將一側吊桿和橫桿水平平鋪并調整到設定的長度，其中橫桿比橋梁橫斷面長度略長，分別將這側吊桿和可移動連接裝置固定臂、橫桿可靠連接。②將這側橫桿繞吊桿旋轉一定角度并可靠連接，將這側吊桿和橫桿的連接裝置繞可移動連接裝置的固定臂旋轉，使得吊桿保持豎直。③旋轉這側吊桿，使得橫桿由沿著橋梁縱橋向的方向旋轉到橋梁橫橋向的方向，使得橫桿橫跨橋梁的橫斷面，再將另一側的吊桿和橫桿建立可靠的連接。這種方式，橫桿比橋梁的橫截面長度略長施工簡單方便。
[0038]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種橋梁健康檢測裝置，其特征在于:包括沿橋梁縱向延伸的第一軌道、沿豎直方向的第二軌道、與橋梁橫向平行的第三軌道、和視頻設備，所述第二軌道與所述第三軌道可靠連接、與所述第一軌道滑動連接，所述視頻設備設置在所述第三軌道上。
2.如權利要求1所述的橋梁健康檢測裝置，其特征在于:所述第一軌道為橋梁欄桿，或者所述第一軌道為橋梁結構突出物及突出物的附屬結構物，或者所述第一軌道為在橋梁上另外預裝的固定軌道。
3.如權利要求1所述的橋梁健康檢測裝置，其特征在于:還包括:滑動連接裝置，所述第二軌道通過所述滑動連接裝置與所述第一軌道形成滑動連接。
4.如權利要求3所述的橋梁健康檢測裝置，其特征在于:所述滑動連接裝置包括:固定臂I和鋼珠I，所述固定臂I形成圓弧形軌道I，所述第一軌道設置在該圓弧形軌道I內且通過所述鋼珠I與所述固定臂I形成滑動連接結構，所述第二軌道采用柔性連接的方式固定在所述固定臂I上。
5.如權利要求3或4所述的橋梁健康檢測裝置，其特征在于:還包括:動力車，所述動力車與所述滑動連接裝置連接，用于帶動所述滑動連接裝置在所述第一軌道上滑動。
6.如權利要求5所述的橋梁健康檢測裝置，其特征在于:所述動力車包括:固定臂I1、鋼珠II和動力車主體，所述動力車主體設置在所述固定臂II上由所述固定臂II支撐，所述固定臂II形成圓弧形軌道II，所述第一軌道設置在所述圓弧形軌道II內且通過所述鋼珠II與所述軌道形成滑動連接結構。
7.如權利要求1-4中任一項所述的橋梁健康檢測裝置，其特征在于:所述第二軌道為可伸縮式吊桿和/或所述第三軌道為可伸縮式橫桿。
8.如權利要求1-4中任一項所述的橋梁健康檢測裝置，其特征在于:所述視頻設備包括:攝像機、照明設備、托盤、托盤地盤和軌道車，所述軌道車設置在第三軌道上可沿第三軌道滑動，軌道車的表面設置托盤地盤，在托盤地盤上設置托盤，攝像機安裝在托盤上，照明設備安裝在攝像機上。
【文檔編號】E01D19/10GK203654172SQ201320829899
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月16日 優先權日:2013年12月16日
【發明者】饒梟宇, 王永波, 李亮, 廉波 申請人:重慶巖安科技有限公司