一種橋梁結構的檢查裝置及系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種橋梁結構的檢查裝置及系統，所述裝置包括：高精度數字化云臺，用于獲得所述裝置的水平轉動角和俯仰轉動角；激光測距儀安裝于所述高精度數字化云臺上，用于測量所述裝置到檢查目標的距離；姿態儀安裝于所述高精度數字化云臺上，用于獲得所述裝置的三維姿態信息；光學變焦高清攝像機芯安裝于所述高精度數字化云臺上，用于采集檢查目標的視頻或圖像信息。本實用新型能夠實現對橋梁結構的全面的檢查，并實現自動復查。
【專利說明】一種橋梁結構的檢查裝置及系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁監測管理【技術領域】，尤其涉及一種橋梁結構的檢查裝置及系統。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的飛速發展，我國的橋梁道路建設也在快速增長。近年來橋梁事故屢有發生，每年均有多座橋梁垮塌，其原因是多方面的，有設計原因，有施工原因，也可能有檢查工作不到位的原因。在塌橋事故發生之前，橋梁病害可能已經非常嚴重，特征顯著，如果真正的落實經常檢查工作，完全可以早發現早治理，從而避免重大事故的發生。在橋梁日常檢查的過程中，由于檢查工具和手段的限制，難于獲得病害的橋梁坐標信息，往往需要花費大量時間重新找到原有病害，為病害復查帶來很大難度，致使日常巡檢的效率較低，無法滿足橋梁經常性檢查的規范要求。
[0003]在現有技術的橋梁病害檢查中，作業人員需通過掛籃、腳手架、人字梯或橋檢車等專用工具到達病害附近，用數碼相機拍攝病害照片，并對病害位置信息和尺寸信息進行測量，常用測量工具有皮尺、激光測距儀或全站儀。
[0004]現有技術的測量工具中，皮尺需要接觸測量目標，且測量范圍有限，操作不便，一般需要兩人配合完成測量工作。激光測距儀的量程大、精度高，但為獲取病害的橋梁坐標信息和尺寸信息需靠近病害進行多次測量，并需要人工進行計算。全站儀幾乎可用在所有的測量領域但不適用于橋梁的經常檢查，它存在準備工作復雜，操作繁瑣，無法實現病害拍攝和記錄，使用中有觀測死角等問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提出一種橋梁結構的檢查裝置及系統，以對檢查目標進行精確定位，進而采集檢查目標的尺寸或圖像信息。
[0006]本實用新型提出了一種橋梁結構的檢查裝置，所述裝置包括:
[0007]高精度數字化云臺，用于獲得所述裝置的水平轉動角和俯仰轉動角；
[0008]激光測距儀安裝于所述高精度數字化云臺上，用于測量所述裝置到檢查目標的距離；
[0009]姿態儀安裝于所述高精度數字化云臺上，用于獲得所述裝置的三維姿態信息；
[0010]光學變焦高清攝像機芯安裝于所述高精度數字化云臺上，用于采集檢查目標的視頻或圖像信息。
[0011]對應地，本實用新型還提出了一種橋梁結構的檢查系統，所述系統包括:
[0012]架設裝置、控制裝置和本實用新型任意實施例提供的橋梁結構的檢查裝置。
[0013]本實用新型提出了一種橋梁結構的檢查裝置及系統，通過高精度數字化云臺、激光測距儀、姿態儀以及光學變焦高清攝像機芯的相互配合，能夠對檢查目標進行精確定位，進而采集檢查目標的尺寸或圖像信息，精確的定位能夠為以后的復查提供精確的位置信息，復查時不用重新定位，實現自動復查。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型第一實施例提供的橋梁結構的檢查裝置的結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型第二實施例提供的橋梁結構的檢查系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部內容。
[0017]實施例一
[0018]圖1是本實用新型第一實施例提供的橋梁結構的檢查裝置的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型實施例提供的裝置包括:高精度數字化云臺101、激光測距儀102、姿態儀103和光學變焦高清攝像機芯104。
[0019]其中，高精度數字化云臺101，用于獲得所述裝置的水平轉動角和俯仰轉動角；激光測距儀102安裝于所述高精度數字化云臺上，用于測量所述裝置到檢查目標的距離；姿態儀103安裝于所述高精度數字化云臺上，用于獲得所述裝置的三維姿態信息；光學變焦高清攝像機芯104安裝于所述高精度數字化云臺上，用于采集檢查目標的視頻或圖像信息。
[0020]在上述方案中，優選是，所述高精度數字化云臺101采用1.8°步進電機、32細分驅動和100:1機械減速器的數字驅動伺服技術。
[0021]進一步的，所述高精度數字化云臺101的轉動精度為2〃。
[0022]優選是，所述激光測距儀102的測量范圍為0.05至40m。
[0023]優選是，所述姿態儀103帶硬磁、軟磁及傾角補償，航向精度為0.5°，高傾角測量范圍為±80°，寬溫范圍為_40°C至+85°C，工作電流為40mA，輸出接口為標準RS232/RS485/TTL以及小體積外形為L44XW35XH8 (_)。
[0024]優選是，所述光學變焦高清攝像機芯104與所述激光測距儀102并軸安裝。
[0025]進一步的，所述光學變焦高清攝像機芯104的最大分辨率為1280X960。
[0026]進一步的，所述光學變焦高清攝像機芯104的焦距為4.7至84.6mm。
[0027]進一步的，所述光學變焦高清攝像機芯104的最快變焦時間為2S。
[0028]上述方案的有益之處在于所述檢查裝置可對檢查目標進行坐標定位、可進行細部檢查、精確度高、檢查效果清晰、細膩、聚焦速度快。
[0029]本實用新型提出了一種橋梁結構的檢查裝置，通過高精度數字化云臺、激光測距儀、姿態儀以及光學變焦高清攝像機芯的相互配合，能夠對檢查目標進行精確定位，進而采集檢查目標的尺寸或圖像信息，精確的定位能夠為以后的復查提供精確的位置信息，復查時不用重新定位，實現自動復查。
[0030]實施例二
[0031]圖2是本實用新型第二實施例提供的橋梁結構的檢查系統的示意圖。如圖2所示，本實用新型實施例二提供了一種橋梁結構的檢查系統，包括:架設裝置201、控制裝置202和本實用新型任意實施例提供的橋梁結構的檢查裝置203。
[0032]其中，所述架設裝置201包括支架和快裝板，用于對橋梁結構的檢查裝置203進行固定和支撐；所述控制裝置202包括觸摸屏超級本，用于對橋梁結構的檢查裝置203的操作進行控制。
[0033]在上述方案中，優選是，所述支架采用鋁合金設計，采用氣動緩沖，具有3個可調節的伸縮腿，收納長度為1.7米，最大伸長長度為7.3米。
[0034]本實施例提供的橋梁結構的檢查系統的使用方法為:
[0035]( I)在待檢橋的跨下打開所述支架，并將所述支架水平放置于適宜觀察的位置，并調整支架的伸縮腿使支架垂直于水平放置。
[0036](2)將所述高精度數字化云臺與支架連接，打開高精度數字化云臺電源，伸展所述支架至適宜觀察的高度。
[0037](3)控制裝置與所述高精度數字化云臺建立無線連接后，控制裝置的電腦屏幕將實時顯示所述光學變焦高清攝像機芯上傳的畫面，從而實現對橋梁上、下部結構的視頻觀察。
[0038](4)控制所述高精度數字化云臺運行，將所述激光測距儀的激光對準橋梁待檢跨的已知坐標點進行參照，獲取所述高精度數字化云臺在橋梁坐標系中的坐標值。
[0039](5)控制所述高精度數字化云臺對橋梁的上、下部結構進行視頻檢查，發現檢查目標的病害后，對病害進行拍照、測量等操作，將激光對準病害中心位置進行測量，獲取病害的位置信息，即獲得病害在橋梁坐標系的坐標值。
[0040](6)對于已建檔的病害(已知病害的橋梁坐標系中的坐標值)，在控制裝置上點擊該病害可實現自動復查。所述高精度數字化云臺根據病害的橋梁坐標自動轉化為相對坐標，并將視野轉動至該病害處將病害放置在屏幕視野中心，協助作業人員完成病害復查。
[0041](7)繼續進行整跨檢查，檢查完一跨后，將設備轉至下一跨，直至完成全橋檢查。
[0042]本實施例提供的橋梁結構的檢查系統，通過架設裝置對所述橋梁結構的檢查裝置進行固定和支撐，通過控制裝置對橋梁結構的檢查裝置的操作進行控制，通過檢查裝置對檢查目標進行精確定位，并采集檢查目標的尺寸或圖像信息，能夠實現精確的橋梁結構檢查和自動復查。
[0043]本實用新型的有益之處在于所述架設裝置的體積小、重量輕、攜行方便、架設快捷、成本低廉；所述檢查裝置作業環境局限性小，無需進行水平調整，可架設在支架、吊臂上進行作業，大大提高檢測范圍；通過所述控制裝置可實現遠程遙測，無需靠近病害即可完成尺寸測量及坐標定位。本實用新型可滿足大多數中小橋梁的病害測量和定位，滿足橋梁經常性檢查規范在檢查內容和檢查周期上的要求，適用于多種類型橋梁的經常性檢查，檢查范圍廣、效率高。本實用新型不限于對橋梁結構的檢查，同時可以應用到其他建筑的結構檢查。
[0044]注意，上述內容僅為本實用新型的較佳實施例。本領域技術人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構思的情況下，還可以包括更多其它等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權利要求范
圍決定。
【權利要求】
1.一種橋梁結構的檢查裝置，其特征在于，包括: 高精度數字化云臺，用于獲得所述裝置的水平轉動角和俯仰轉動角； 激光測距儀安裝于所述高精度數字化云臺上，用于測量所述裝置到檢查目標的距離； 姿態儀安裝于所述高精度數字化云臺上，用于獲得所述裝置的三維姿態信息； 光學變焦高清攝像機芯安裝于所述高精度數字化云臺上，用于采集檢查目標的視頻或圖像信息。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于: 所述高精度數字化云臺采用1.8°步進電機、32細分驅動和100:1機械減速器的數字驅動伺服技術； 所述高精度數字化云臺的轉動精度為2〃。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光測距儀的測量范圍為0.05至40mo
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述姿態儀帶硬磁、軟磁及傾角補償，航向精度為0.5°，高傾角測量范圍為±80°，寬溫范圍為-40 °C至+85 °C，工作電流為40mA，輸出接口為標準RS232/RS485/TTL以及小體積外形為L44XW35XH8 (mm)。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光學變焦高清攝像機芯與所述激光測距儀并軸安裝。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于: 所述光學變焦高清攝像機芯的最大分辨率為1280X960 ； 所述光學變焦高清攝像機芯的焦距為4.7至84.6mm ； 所述光學變焦高清攝像機芯的最快變焦時間為2S。
7.一種橋梁結構的檢查系統，其特征在于，包括:架設裝置、控制裝置和權利要求1至6任一項所述的橋梁結構的檢查裝置。
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于: 所述架設裝置包括支架和快裝板，用于對橋梁結構的檢查裝置進行固定和支撐； 所述控制裝置包括觸摸屏超級本，用于對橋梁結構的檢查裝置的操作進行控制。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述支架采用鋁合金設計，采用氣動緩沖，具有3個可調節的伸縮腿，收納長度為1.7米，最大伸長長度為7.3米。
【文檔編號】E01D19/10GK203603053SQ201320793843
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】吳瑋, 白金川, 楊衛東 申請人:北京特希達特種設備技術有限公司