[发明专利]基于智能检测设备的桥梁底部检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁检测与维修领域，具体是涉及一种用于桥梁底部的智能检测设备及方法。

背景技术

当前国内外对于桥梁底部的检测方法中，除特大桥梁配备有固定永久性检测车外，大部分是在梁底搭建脚手架、或采用大型桥梁车作为平台搭载工作人员进行人工检测。当前大型桥检车的工作方式是通过机械伸臂机构输送检测人员到达桥梁底部指定的位置，利用肉眼或者检测工具进行检侧。采用大型桥检车对桥梁度部进行检测，存在以下不足：

1、大型桥检车利用肉眼或者检测工具进行检侧时，检测效果受人的主观因素和知识水平的影响较大，检测人员安全没有保障。

2、现在大部分城市环线桥梁都有限高架，大型桥检车因体积庞大基本无法通行，在工作时往往需要中断交通。

3、大型桥检车本身的市场价格就较高，工作时的燃油动力和所需要的劳务成本都很高，从而导致检测成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种用于桥梁底部的智能检测设备及方法，采用图像采集的方式对桥梁底部进行检测，能够确定拍摄的图像所对应桥梁底部的坐标位置，并能够确定桥梁底部损伤部位的实际尺寸，有利于对桥梁进行具体维修，避免检测效果受人的主观因素和知识水平的影响，保障检测人员的安全；本发明中的智能检测设备体积小，方便运输，在对桥梁底部进行检测时，不需要中断交通，对交通的干扰较小，与大型桥检车相比，成本较低，自动化程度较高，能够有效降低检测成本。

本发明提供一种用于桥梁底部的智能检测设备，该智能检测设备包括履带行走机构，履带行走机构上设置有里程编码器，履带行走机构的顶部设置有平台，平台上方从高至低依次水平设置有支撑横杆、可折叠的第一伸缩臂和第二伸缩臂；

所述平台顶部设置有连接板，支撑横杆的一端与连接板的顶部活动连接，另一端与第一伸缩臂的一端活动连接，第一伸缩臂的另一端设置有转动盘，第二伸缩臂的一端与转动盘连接，另一端设置有图像采集装置；所述图像采集装置包括二维转动云台、工业相机和激光测距仪，工业相机通过二维转动云台设置在第二伸缩臂上，激光测距仪固定在工业相机的顶部；

所述平台顶部还设置有控制系统，控制系统分别与履带行走机构、第一伸缩臂、转动盘、第二伸缩臂、以及二维转动云台连接。

在上述技术方案的基础上，所述平台与履带行走机构之间设置有用于带动平台旋转的回旋支撑结构，回旋支撑结构与控制系统连接。

在上述技术方案的基础上，所述智能检测设备还包括支撑伸缩杆，支撑伸缩杆的一端与连接板连接，另一端与支撑横杆的杆臂连接，支撑伸缩杆还与控制系统连接。

在上述技术方案的基础上，所述第一伸缩臂与支撑横杆之间设置有用于带动第一伸缩臂旋转的第一伸缩杆，第一伸缩杆与控制系统连接。

本发明还提供一种基于上述智能测检设备的用于桥梁底部的智能检测方法，包括以下步骤：

S1：将桥梁一侧沿纵桥向分为若干区域，将履带行走机构放置在桥梁的起始区域，通过控制系统将第一伸缩臂、第二伸缩臂打开，转入S2；

S2：通过控制系统控制第二伸缩臂向桥梁底部的中心伸展；第二伸缩臂在伸展过程中，二维转动云台旋转，工业相机对桥梁底部开始拍摄；第二伸缩臂到达设定的桥梁底部位置时，工业相机停止拍摄，第二伸缩臂回位；驱动履带行走机构沿桥梁纵桥向行走至桥梁的下一个区域，里程编码器记录履带行走机构行走的距离s，转入S3；

S3：重复执行S2，完成桥梁底部一侧的图像拍摄；通过控制系统将第一伸缩臂、第二伸缩臂折叠，转入S4；

S4：检查所拍摄的图像，判断是否有图像显示桥梁底部存在损伤，若是，转入S5，否则结束；

S5：设定三维坐标系：智能检测设备工作开始的初始位置为坐标原点，桥梁的纵桥向为x轴，横桥向为y轴，垂直于桥面的方向为z轴，计算显示桥梁底部有损伤的图像所对应桥梁底部的坐标位置：

y＝a-b-dcosθ；

其中，为二维转动云台绕z轴的转角，θ为二维转动云台绕x轴的转角，d为激光测距仪测得桥梁底部拍摄位置与工业相机的距离，a为支撑横杆的长度，b为第二伸缩臂的长度，转入S6；

S6：计算工业相机的标定参数k_：