一種輸水廊道斜井段快速智能檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船閘輸水廊道斜井段快速智能檢測(cè)系統(tǒng)的研宄。
【背景技術(shù)】
[0002]船閘輸水廊道如同一個(gè)連通器，將各級(jí)船閘連通起來。船只過閘時(shí)，將廊道閘門打開，使前后兩級(jí)船閘連通，兩者水位相同時(shí)，船舶便可在兩級(jí)船閘之間行走。由于來往船只較多，輸水廊道長期處于工作狀態(tài)，水流動(dòng)時(shí)對(duì)廊道內(nèi)部的沖蝕以及地質(zhì)災(zāi)害等均會(huì)對(duì)廊道產(chǎn)生一定的破壞，導(dǎo)致廊道壁面產(chǎn)生一定的裂縫，若長期得不到修補(bǔ)，必將給船閘的安全帶來重大隱患。
[0003]目前，船閘輸水廊道表面缺陷一般經(jīng)由人眼觀察發(fā)現(xiàn)，但其存在以下幾點(diǎn)不足；(I)廊道內(nèi)濕滑全黑，檢修人員只能借助手電等輔助光源，依靠肉眼來檢測(cè)內(nèi)壁的缺陷。由于環(huán)境惡劣，手電的光線偏暗，無法發(fā)現(xiàn)細(xì)微的缺陷；(2)廊道內(nèi)存在一個(gè)57°的斜井段，由于坡度太大，地面濕滑，檢修人員無法快速對(duì)該斷面的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，且檢修時(shí)存在人員滑落等安全風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種船閘輸水廊道斜井段快速智能檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法，該檢測(cè)系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無線通信及數(shù)據(jù)傳輸，缺陷定位及狀態(tài)識(shí)別等功能，能快速地對(duì)船閘輸水廊道斷面缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別與定位，從而克服人工檢測(cè)效率低，效果差等缺點(diǎn)，保證停航期間檢修工作高效，其檢測(cè)方法通過色差進(jìn)行定位，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種輸水廊道斜井段快速智能檢測(cè)系統(tǒng)包括操作臺(tái)、檢測(cè)小車，操作臺(tái)與檢測(cè)小車通過繩索連接，操作平臺(tái)上設(shè)有壓載水箱，檢測(cè)水車上設(shè)有高清紅外攝像頭，所述高清紅外攝像頭沿檢測(cè)小車移動(dòng)的垂直方向360度環(huán)視掃描，并副無線通訊設(shè)備將數(shù)據(jù)向外傳輸。
[0006]進(jìn)一步講，操作臺(tái)包括主無線通訊設(shè)備、操縱桿，主無線通訊設(shè)備與副無線通訊設(shè)備組成局域網(wǎng)；
所述檢測(cè)小車還包括離合器、轉(zhuǎn)向器、排繩絞車、行駛伺服驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向伺服驅(qū)動(dòng)器、絞車伺服驅(qū)動(dòng)器，轉(zhuǎn)向伺服驅(qū)動(dòng)器通過轉(zhuǎn)向器驅(qū)動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向，行駛伺服驅(qū)動(dòng)器通過離合器驅(qū)動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)，繩索連接在排繩絞車上，絞車伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)排繩絞車轉(zhuǎn)動(dòng)收放繩索，高清紅外攝像頭、行駛伺服驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向伺服驅(qū)動(dòng)器、絞車伺服驅(qū)動(dòng)器通過串口通信模塊與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連通，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過副無線通訊設(shè)備接收或發(fā)送數(shù)據(jù)；
所述操縱桿通過主無線通訊設(shè)備向副無線通訊設(shè)備發(fā)送指令數(shù)據(jù)，操縱桿能向行駛伺服驅(qū)動(dòng)器、轉(zhuǎn)向伺服驅(qū)動(dòng)器、絞車伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送指令數(shù)據(jù)。
[0007]進(jìn)一步講，操作臺(tái)還包括監(jiān)控中心；
所述檢測(cè)小車還包括輔助攝像頭，輔助攝像頭通過串口通信模塊與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連通，輔助攝像頭設(shè)在檢測(cè)小車的前端； 監(jiān)控中心通過主無線通訊設(shè)備與副無線通訊設(shè)備組成局域網(wǎng)接收高清紅外攝像頭、輔助攝像頭數(shù)據(jù)。
[0008]進(jìn)一步講，檢測(cè)小車包括測(cè)距雷達(dá)，多個(gè)測(cè)距雷達(dá)對(duì)稱安裝在檢測(cè)小車二個(gè)側(cè)邊，測(cè)距模塊接收測(cè)距雷達(dá)信息，并通過副無線通訊設(shè)備將數(shù)據(jù)向外傳輸。
[0009]進(jìn)一步講，檢測(cè)小車上還設(shè)有輔助燈源。
[0010]進(jìn)一步講，檢測(cè)小車上還設(shè)有高壓噴氣頭，高壓噴氣頭通過氣管與氣箱連通，氣箱里設(shè)有多個(gè)分隔區(qū)，每個(gè)分隔區(qū)內(nèi)放置一塊干冰，分隔區(qū)內(nèi)壁上設(shè)有一個(gè)加熱電絲，高壓噴氣頭與高清紅外攝像頭一起旋轉(zhuǎn)。
[0011]一種輸水廊道斜井段快速智能檢測(cè)方法包括輸水廊道斜井第一斷面掃描一一輸水廊道斜井第一斷面色差定位一一輸水廊道斜井第一斷面判定一一移動(dòng)至輸水廊道斜井第二斷面、并掃描一一輸水廊道斜井第二斷面色差定位一一輸水廊道斜井第二斷面判定.........重復(fù)以上步驟至移動(dòng)至輸水廊道斜井第Y斷面、并完成掃描、色差定位、判定；
輸水廊道斜井第一斷面掃描，用高清紅外攝像頭沿輸水廊道縱向的垂直方旋轉(zhuǎn)360度對(duì)輸水廊道斜井第一斷面內(nèi)壁進(jìn)行全景掃描，生成原始全景圖NI ;
輸水廊道斜井第一斷面色差定位，如果輸水廊道斜井第一斷面上有裂縫產(chǎn)生，在原始全景圖NI上出現(xiàn)裂縫處會(huì)比其它沒有裂縫處暗，分析原始全景圖NI色差分布情況，找出原始全景圖NI中存在色差的地方，并對(duì)色差出現(xiàn)的地方在原始全景圖NI上進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記方式按高清紅外攝像頭旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行標(biāo)記，第一標(biāo)記點(diǎn)記為NlMl度1，第二標(biāo)記點(diǎn)記為N1M2
度2.........第X標(biāo)記點(diǎn)記為NlMX度X ；
輸水廊道斜井第一斷面判定，用高清紅外攝像頭沿輸水廊道縱向的垂直方旋轉(zhuǎn)360度對(duì)輸水廊道斜井第一斷面內(nèi)壁進(jìn)行再次全景掃描，分別對(duì)第一標(biāo)記NlMl度1，第二標(biāo)記點(diǎn)
N1M2度2.........第X標(biāo)記NlMX度X，依次進(jìn)行放大成像，分別生產(chǎn)NlMl度I圖，N1M2度2
圖.........NlMX度X圖，并通過無線通訊設(shè)備輸入檢修中心，依次進(jìn)行判別，選擇出需要維修的裂縫；
移動(dòng)至輸水廊道斜井第二斷面、并掃描，完成輸水廊道斜井第一斷面內(nèi)壁檢測(cè)后，移動(dòng)檢測(cè)位置進(jìn)行至輸水廊道斜井第二斷面的檢測(cè)，用高清紅外攝像頭沿輸水廊道縱向的垂直方旋轉(zhuǎn)360度對(duì)輸水廊道斜井第二斷面內(nèi)壁進(jìn)行全景掃描，生成原始全景圖N2 ;
輸水廊道斜井第二斷面色差定位，如果輸水廊道斜井第二斷面上有裂縫產(chǎn)生，在原始全景圖N2上出現(xiàn)裂縫處會(huì)比其它沒有裂縫處暗，分析原始全景圖N2色差分布情況，找出原始全景圖N2中存在色差的地方，并對(duì)色差出現(xiàn)的地方在原始全景圖N2上進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記方式按高清紅外攝像頭旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行標(biāo)記，第一標(biāo)記點(diǎn)記為N2M1度1，第二標(biāo)記點(diǎn)記為N2M2
度2.........第X標(biāo)記點(diǎn)記為N2MX度X ;:
輸水廊道斜井第二斷面判定，用高清紅外攝像頭沿輸水廊道縱向的垂直方旋轉(zhuǎn)360度對(duì)輸水廊道斜井第一斷面內(nèi)壁進(jìn)行再次全景掃描，分別對(duì)第一標(biāo)記N2M1度1，第二標(biāo)記點(diǎn)
N2M2度2.........第X標(biāo)記N2MX度X，依次進(jìn)行放大成像，分別生產(chǎn)N2M1度I圖，N2M2度2
圖.........N2MX度X圖，并通過無線通訊設(shè)備輸入檢修中心，依次進(jìn)行判別，選擇出需要維修的裂縫；
重復(fù)以上步驟至移動(dòng)至輸水廊道斜井第Y斷面、并完成掃描、色差定位、判定。
[0012]進(jìn)一步講，輸水廊道斜井第一斷面判定、輸水廊道斜井第二斷面判定.........輸水廊道斜井Y斷面判定中還包括定向吹掃，在生成NlMl度或N2M1度或NYMl度I圖，N1M2度或N2M2度或NYM2度2圖.........NlMX度或N2MX度或NYMX度X圖后，采用高壓氣體對(duì)各個(gè)標(biāo)記處依次進(jìn)行定向吹掃。
[0013]進(jìn)一步講，輸水廊道斜井相鄰斷面在沿輸水廊道斜井縱向上至少覆蓋百分之五。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，將操作臺(tái)及檢測(cè)小車吊運(yùn)送至廊道內(nèi)的檢測(cè)基點(diǎn)處，關(guān)閉放水閥并將壓載水箱內(nèi)灌滿水，使操作臺(tái)作為檢測(cè)小車在廊道內(nèi)作業(yè)時(shí)的活動(dòng)掛點(diǎn)。通過對(duì)繩索收放實(shí)現(xiàn)檢測(cè)小車在輸水廊道斜井內(nèi)的移動(dòng)，控制排繩絞車按設(shè)定的步距放繩，可以準(zhǔn)確的將待檢測(cè)小車行駛至目標(biāo)位置，高清紅外攝像頭沿檢測(cè)小車移的垂直方向360°環(huán)視掃描，通過色差對(duì)比找出可疑目標(biāo)后調(diào)整攝像頭焦距并對(duì)可疑缺陷仔細(xì)觀察和捕捉。當(dāng)完成一個(gè)斷面的掃描及缺陷記錄后，進(jìn)行下一斷面的檢測(cè)直至整個(gè)斜井段檢測(cè)完畢。檢測(cè)過程中，通過比較檢測(cè)小車兩側(cè)測(cè)距雷達(dá)的數(shù)據(jù)，控制檢測(cè)小車沿輸水廊道斜井中軸線行走。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
(I)本發(fā)明采用智能廊道檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)廊道壁面缺陷進(jìn)行檢測(cè)，克服了常規(guī)人工檢測(cè)效率低、效果差及安全性低等缺點(diǎn)，通過準(zhǔn)確定義缺陷的位置和類型等信息，可滿足輸水廊道斜井段快速檢修的要求。
[0016](2)采用低頻無線信號(hào)傳輸、伺服驅(qū)動(dòng)、直流電源供電及壓載水箱的方式，解決了廊道內(nèi)無固定掛點(diǎn)，無供電及環(huán)境惡劣(全黑濕滑)等問題，使現(xiàn)場安裝、操作簡單便捷，無需增加其他保障條件。
[0017](3)采用集成化及輕量化設(shè)計(jì)，將排繩絞車放置于檢測(cè)小車上，檢測(cè)前只需將繩索尾端與操作臺(tái)相連，避免當(dāng)絞車安置在操作臺(tái)上時(shí)，收放繩索導(dǎo)致繩索與斜井口弧形面發(fā)生劇烈摩擦，加速繩索磨損。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]圖1是本發(fā)明一種輸水廊道斜井段快速智能檢測(cè)系統(tǒng)工作狀態(tài)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明一種輸水廊道斜井段快速智能檢測(cè)系統(tǒng)組成原理圖。
[0021]圖3是本發(fā)明防水控制箱組成及連接關(guān)系示意