[发明专利]一种基于三维激光扫描技术的桥梁水下无线监测重构装置

说明书

本发明属于桥梁结构检测领域，具体涉及一种基于三维激光扫描技术的桥梁水下无线监测重构装置，包括轨道、基站及无线激光扫描轨道车，所述轨道沿桥梁铺设，所述基站位于轨道上，基站上设置基站通信模块和基站无线信号传输模块，所述无线激光扫描轨道车用以沿轨道行驶，无线激光扫描轨道车上设置三维激光扫描模块和轨道车无线信号传输模块，三维激光扫描模块用以对桥梁进行激光扫描，轨道车无线信号传输模块用以与基站无线信号传输模块对接以实现信息传输。本发明基于自充电技术以及三维激光扫描技术，实现了桥梁水下结构的无线监测，能够完整并高精度地重建扫描实物的空间三维形态，对扫描物体表面无需进行任何处理,真正实现无接触测量。

技术领域

本发明属于桥梁结构检测领域，具体涉及一种基于三维激光扫描技术的桥梁水下无线监测重构装置。

背景技术

由于水下环境复杂多变对桥梁等水下水下结构物的稳定性和耐久性有重要影响，例如海水中大量的氯离子导致的钢筋锈蚀，昼夜和季节更替导致的冻融破坏，以及波流冲刷和结构震动引起的混凝土破坏。为了减少并及时修复这类破坏，有必要对桥梁结构物进行监测。桥梁监测是维护桥梁正常使用的必要技术措施，对保护国家和人民的生命及财产安全具有十分重要的意义。对桥梁结构物的监测可以采用多种技术手段，如GPS技术，精密水准测量及近景摄影测量等，相关的方法及理论研究都已比较深入，形成了相应的技术及理论体系。

激光扫描技术已经被用于桥梁修复领域，并取得显著成效。三维激光扫描技术是近年来发展起来的一项测绘技术,其又被称为“实景复制技术”，该技术能够完整并高精度地重建扫描实物的空间三维形态，对扫描物体表面无需进行任何处理,真正实现无接触测量。三维激光扫描被誉为“继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命”。该技术作为获取空间数据的有效手段，以其快速，精确，无接触测量等优势在众多领域发挥着越来越重要的作用。

目前的桥梁监测技术有GPS技术，精密水准测量及近景摄影测量等，但现有的桥梁结构物的监测技术的作业环境大多是水上环境，水下作业不确定因素多，环境复杂，大多还是人力勘测，所以人力资源较大，监测效率较低。本发明设计了一台具有高防水性能的无线激光扫描轨道车，实现机器代替人力的水下结构物监测，该无线激光扫描轨道车基于三维激光扫描技术，实现桥梁结构物无线监测、三维图像重构、监测信息传输以及电能供应的有机结合。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种基于三维激光扫描技术的桥梁水下无线监测重构装置技术方案。

所述的一种基于三维激光扫描技术的桥梁水下无线监测重构装置，其特征在于包括

轨道，所述轨道沿桥梁铺设；

基站，所述基站位于轨道上，基站上设置基站通信模块和基站无线信号传输模块；以及

无线激光扫描轨道车，所述无线激光扫描轨道车用以沿轨道行驶，无线激光扫描轨道车上设置三维激光扫描模块和轨道车无线信号传输模块，三维激光扫描模块用以对桥梁进行激光扫描，轨道车无线信号传输模块用以与基站无线信号传输模块对接以实现信息传输。

所述的一种基于三维激光扫描技术的桥梁水下无线监测重构装置，其特征在于所述无线激光扫描轨道车的底部两侧设置轮毂，所述轨道两侧具有沿轨道长度方向开设的凹槽，所述凹槽上端设置内台阶结构，无线激光扫描轨道车的两侧位于凹槽内与内台阶结构挡接，以防无线激光扫描轨道车脱落。

所述的一种基于三维激光扫描技术的桥梁水下无线监测重构装置，其特征在于所述无线激光扫描轨道车的两侧分别设置弹簧扣机构，弹簧扣机构包括用以与无线激光扫描轨道车固定安装的第一连接座、用以轨道的内台阶结构挡接的第二连接座及连接于两者之间的拉簧。

所述的一种基于三维激光扫描技术的桥梁水下无线监测重构装置，其特征在于所述第一连接座与第二连接座滑动套配，两者之间具有一安装腔，所述拉簧设置于安装腔，拉簧用以通过第一连接座将无线激光扫描轨道车往轨道一侧拉紧，使无线激光扫描轨道车的轮毂与轨道紧密配合。