專利名稱：一種橋梁檢測車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及是一種檢測裝置，具體涉及應用于橋梁病害檢測領域的檢測車。
背景技術：
目前對于跨江河的橋梁、高架橋梁以及高墩橋梁的病害調查一般均無法直接或者 通過簡單的梯子或望遠鏡等工具到達或看到梁底部分，因此，如果要接近構件進行病害調 查，需要通過橋梁檢測車等輔助裝置將技術人員送到橋下接近構件進行檢測。雖然說橋梁 檢測車為橋梁的檢測提供了極大的便利，但是它也存在以下缺點 (1)橋梁檢測車造價較高，目前具備檢測車的橋梁檢測或管養(yǎng)單位也很少，市面上 可供租賃的檢測車就更少，而且租金每臺一般在8000元以上，因此其使用受到限制； (2)效率較低，由于要不斷的移動檢測車才能夠到達橋下的各個位置，而檢測車 的支架與液壓系統(tǒng)較為龐大，靈活性較差；特別是對于有路燈的橋梁(例如杭州灣跨海大 橋)，每1跨均需要將檢測收起來移動到下一跨然后再將檢測車支架放下來，這個過程更為 耗時，效率更低；而且一旦發(fā)現(xiàn)有病害還要對病害進行記錄、測量并拍照，也會較大的影響 效率； (3)對交通的影響較大，一般的橋梁檢測車由于需要使用龐大的支架系統(tǒng)，因此， 為其提供支撐的運輸平臺，一般均為大型卡車，當對運營橋梁進行檢測時，支架的伸展時需 要占用2個車道，在橋下作業(yè)時，需要占用1個半車道，嚴重影響交通； (4)不適用寬幅橋梁和拱橋、斜拉橋等索承體系橋梁，盡管橋梁檢測車的伸展長度 可能達到20米以上，但是對于現(xiàn)在新建的高速公路寬幅橋梁無法到達內側部位，而且受吊 桿或拉索的限制，檢測車也不能夠應用于拱橋和斜拉橋等索承體系橋梁。

發(fā)明內容本用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種橋梁檢測車，該檢測車能快 速低成本地實現(xiàn)跨江跨河且不易到達橋下的橋梁的外觀病害調查，改變現(xiàn)有的通過橋梁檢 測車或登高車將人送到接近構件的地方進行檢測的工作方式。 實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案是一種橋梁檢測車，包括車體、活動桁架平臺、 桁架系統(tǒng)和檢測裝置，活動桁架平臺設置在車體上，桁架系統(tǒng)安裝在活動桁架平臺上，所述 桁架系統(tǒng)包括可伸縮桁架臂和驅動裝置，所述檢測裝置中設有攝像和測量系統(tǒng)，攝像和測 量系統(tǒng)安裝在桁架臂的前端。 所述檢測裝置還包括主控單元、圖像監(jiān)控處理單元、人機接口單元和存儲單元；所 述包括光學成像單元和立體測量單元；主控單元分別與光學成像單元、立體測量單元、圖像 監(jiān)控處理單元、人機接口單元、存儲單元和運載單元連接，主控單元對所述五個單元的進行 協(xié)調和控制，實現(xiàn)圖像采集、處理、立體量測、接口控制和圖像存儲；光學成像單元實現(xiàn)遠距 離對橋梁外觀的數(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缺陷，及進行缺 陷分類；立體測量單元根據(jù)采集的數(shù)字圖像，在圖像上直接測量橋梁相關結構和缺陷的外形值。 所述光學成像單元由變焦鏡頭、CCD傳感器、A/D轉換器、圖像處理器DSP、緩沖存
儲器、CPLD控制器和主控CPU組成，CPLD控制器分別與A/D轉換器、圖像處理器DSP、緩沖
存儲器及主控CPU相連，主控CPU與緩沖存儲器和本地存儲單元互聯(lián)。 所述人機接口單元采用按鍵，操作人員需要啟動系統(tǒng)時，只需按下拍攝鍵即可，無
需做其他操作。 所述存儲單元分為兩部分圖像序列存儲在二級文件夾內，文件夾命名規(guī)則為一 級文件夾是日期，二級文件夾是成像單元對序列號；其它屬性信息存儲在數(shù)據(jù)庫內，由數(shù)據(jù) 庫管理圖像序列和對應信息的關聯(lián)。 所述檢測裝置還包括電源，電源采用車載發(fā)電機加電源穩(wěn)壓器組成，為檢測裝置 中的各單元供電。 所述活動桁架平臺和檢測裝置的活動范圍控制，采用多功能手柄進行操控。 作為本實用新型的進一步改進，所述檢測裝置中還包括運載單元，運載單元與主 控單元連接，桁架臂的前部設有導軌，運載單元安裝在導軌上，攝像和測量系統(tǒng)安裝在運載 單元上，運載單元在主控單元的控制下帶動攝像和測量系統(tǒng)同步運行。本實用新型利用小 型承載車輛作為平臺配合可伸臂到橋下的桁架系統(tǒng)，該平臺可以由人工或伺服電機驅動， 攝像和測量系統(tǒng)采用365度球面全覆蓋，且桁架系統(tǒng)前端為攝像與測量系統(tǒng)提供具有一定 活動范圍的導軌。 承載車輛到達檢測工位后，開啟活動桁架平臺，并調整好活動桁架平臺的初始位 置和角度，啟動光學成像單元，進入工作狀態(tài)。在按下觸發(fā)按鈕后，系統(tǒng)開始工作，主要工 作包含四部分一、被測物體高清晰度數(shù)字成像；二、記錄成像點位置信息；三、根據(jù)外界環(huán) 境，自動調整成像參數(shù)；四、將當前視角范圍內圖像傳輸?shù)酱笮透咔灞O(jiān)控屏幕，自動配合手 動對每幀圖像做缺陷有無的初始判斷。無論有無缺陷，所有圖像序列及相應的定位信息都 將存入數(shù)據(jù)庫，初始判斷有缺陷的圖像將被特別標記，再次查看圖像時在界面上報警，提醒 操作人員注意。如果發(fā)現(xiàn)有缺陷，可進一步啟動測量處理功能，對圖像上所呈現(xiàn)的橋梁外觀 缺陷進行測量。這一過程也可在測量結束后離線進行。 本發(fā)明將高清成像技術應用于橋梁檢測車，利用輕型液壓電動桁架系統(tǒng)將高清攝 像機送到橋下，通過視頻傳輸系統(tǒng)將視頻信號傳輸?shù)綐蛎嬷巫鳂I(yè)車的監(jiān)控室的大屏幕 上，技術人員在監(jiān)控室內對橋梁進行病害排查?？梢詫植窟M行放大，相比人下到橋下接近 構件查看更加清晰。
(1)提高了橋梁病害調查的效率； (2)實現(xiàn)了橋梁外觀病害狀況的視頻自動化存貯； (3)減小了檢測時對交通通行的影響； (4)提供了對于橋梁構件中無法或不方便到達的部位的快速外觀病害調查方式； (5)降低了橋梁檢測工程的造價。

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖 圖2為本實用新型實施例1檢測裝置結構示意圖具體實施方式
以下結合附圖和實施例做進一步說明。 實施例1 如圖1所示， 一種橋梁檢測車100，包括車體1、活動桁架平臺2、桁架系統(tǒng)3和檢測 裝置4，活動桁架平臺設置在車體1上，桁架系統(tǒng)3安裝在活動桁架平臺2上。桁架系統(tǒng)3 包括可伸縮桁架臂5和驅動裝置，驅動裝置中設有伺服電機或由人工進行操控。檢測裝置 4中設有攝像和測量系統(tǒng)7和運載單元12，運載單元12是承載攝像與測量系統(tǒng)，運載單元 安裝在導軌上面，可以通過總控臺控制其在導軌上面移動，從而實現(xiàn)攝像與測量系統(tǒng)在一 定范圍內自由活動，桁架臂5的前部設有導軌ll，運載單元12安裝在導軌11上，攝像和測 量系統(tǒng)7安裝在運載單元12上。 如圖2所示，檢測裝置4包括主控單元6、攝像和測量系統(tǒng)7、圖像監(jiān)控處理單元8、 人機接口單元9、存儲單元10和運載單元12，攝像和測量系統(tǒng)7包括光學成像單元71和立 體測量單元72。主控單元6分別與光學成像單元71、立體測量單元72、圖像監(jiān)控處理單元 8、人機接口單元9、存儲單元10和運載單元12連接，對這五個單元的進行協(xié)調和控制，實現(xiàn) 圖像采集、處理、立體量測、接口控制和圖像存儲。光學成像單元71實現(xiàn)遠距離對橋梁外觀 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缺陷，及進行缺陷分類；立體 測量單元72根據(jù)采集的數(shù)字圖像，在圖像上直接測量橋梁相關結構和缺陷的外形值。 主控單元6是檢測裝置4的核心，它是連接成像、量測、圖像處理、存儲的中心。通 過光學成像單元71輸入高清數(shù)字圖像序列，結合立體量測單元72被測點定位信息，供圖像 監(jiān)控處理單元8得到檢測結果。 如圖1和2所示，桁架系統(tǒng)3通過可伸縮桁架臂5將攝像和測量系統(tǒng)7送到橋13 下，光學成像單元71與立體測量單元72本身可360度球面旋轉，且能夠在導軌上面活動， 其活動過程由主控單元6控制運載單元12動作來完成。光學成像單元71由至少一對成像 單元對組成，安裝在桁架臂導軌上的活動支架上，活動支架安裝在運載單元12上面，成像 單元對可以是數(shù)字相機或攝像機，也可以是CCD傳感器和后續(xù)處理電路，根據(jù)需要成像單 元對可增加變焦鏡頭。光學成像單元71還至少包含一個GPS和慣性測量單元，GPS與慣性 測量單元作用是進行攝像與測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，并且與立體測量單元72同步在導軌上面移動。立體測量單元72的控制以及光學成 像單元71的同步由主控單元6完成。
權利要求一種橋梁檢測車，其特征是，該檢測車包括車體、活動桁架平臺、桁架系統(tǒng)和檢測裝置，活動桁架平臺設置在車體上，桁架系統(tǒng)安裝在活動桁架平臺上，所述桁架系統(tǒng)包括可伸縮桁架臂和驅動裝置，所述檢測裝置中設有攝像和測量系統(tǒng)，攝像和測量系統(tǒng)安裝在桁架臂的前端。
2. 根據(jù)權利要求1所述的橋梁檢測車，其特征是，所述檢測裝置還包括主控單元、圖像 監(jiān)控處理單元、人機接口單元和存儲單元；所述包括光學成像單元和立體測量單元；主控 單元分別與光學成像單元、立體測量單元、圖像監(jiān)控處理單元、人機接口單元、存儲單元和 運載單元連接，主控單元對所述五個單元的進行協(xié)調和控制，實現(xiàn)圖像采集、處理、立體量 測、接口控制和圖像存儲；光學成像單元實現(xiàn)遠距離對橋梁外觀的數(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缺陷，及進行缺陷分類；立體測量單元根據(jù)采集的數(shù)字 圖像，在圖像上直接測量橋梁相關結構和缺陷的外形值。
3. 根據(jù)權利要求1所述的橋梁檢測車，其特征是，所述光學成像單元由變焦鏡頭、CCD 傳感器、A/D轉換器、圖像處理器DSP、緩沖存儲器、CPLD控制器和主控CPU組成，CPLD控制 器分別與A/D轉換器、圖像處理器DSP、緩沖存儲器及主控CPU相連，主控CPU與緩沖存儲器 和本地存儲單元互聯(lián)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的橋梁檢測車，其特征是，所述存儲單元分為文件夾和數(shù)據(jù)庫 兩部分。
5. 根據(jù)權利要求2所述的橋梁檢測車，其特征是，所述光學成像單元與立體測量單元 可360度球面旋轉。
6. 根據(jù)權利要求2所述的橋梁檢測車，其特征是，所述檢測裝置中還包括運載單元，運 載單元與主控單元連接，桁架臂的前部設有導軌，運載單元安裝在導軌上，攝像和測量系統(tǒng) 安裝在運載單元上，運載單元在主控單元的控制下帶動攝像和測量系統(tǒng)同步運行。
7. 根據(jù)權利要求2所述的橋梁檢測車，其特征是，所述光學成像單元由至少一對成像 單元對組成。
8. 根據(jù)權利要求7所述的橋梁檢測車，其特征是，所述光學成像單元還至少包含一個
專利摘要本實用新型涉及一種橋梁檢測車，其技術方案是一種橋梁檢測車，包括車體、活動桁架平臺、桁架系統(tǒng)和檢測裝置，活動桁架平臺設置在車體上，桁架系統(tǒng)安裝在活動桁架平臺上，所述桁架系統(tǒng)包括可伸縮桁架臂和驅動裝置，所述檢測裝置中設有攝像和測量系統(tǒng)，攝像和測量系統(tǒng)安裝在桁架臂的前端。該檢測車能快速低成本地實現(xiàn)跨江跨河且不易到達橋下的橋梁的外觀病害調查，改變現(xiàn)有的通過橋梁檢測車或登高車將人送到接近構件的地方進行檢測的工作方式。
文檔編號E01D19/10GK201473886SQ20092023133
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權日2009年8月26日
發(fā)明者徐劍, 承宇, 段鴻杰, 糜長軍, 馬志國 申請人:江蘇省交通科學研究院股份有限公司