一種基于四翼無人機的橋梁檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及橋梁檢測設備技術領域，具體涉及到一種基于四翼無人機的橋梁檢測系統。
【背景技術】
[0002]近10年來，我國公路交通事業發展迅猛。截至2005年底，我國公路橋梁達33.66萬座、1474.75萬m，其中特大橋梁876座、145.96萬m，大橋23290座、512.53萬m，中橋7.17萬座、393.74萬m，小橋24.07萬座、422.53萬m。大量橋梁建設項目的開工和完成，使得我國在橋梁建設方面跨入世界先進行列。可以預見，在今后一個時期，我國公路橋梁建設仍將保持高速發展，而質量是公路橋梁建設中永恒的主題。與我國經濟發展迅速相對應，交通荷載增長變化也很快，城市的橋梁每天承載數以萬計的車流，導致不少橋梁存在一定的缺陷和損傷。廣東省交通廳在2000年對廣東省內現有的橋梁狀況進行普查，結果發現1.87萬余座橋梁中，屬于三、四類不良狀況或承載力不足問題的橋有4244座，占總數的22.7%，長度達109616m。雖然這些橋不一定都是危橋，但卻都存有隱患。為此，需對橋梁的使用狀況、缺陷及損傷進行全面檢查，明確缺陷和損傷的性質、部位、嚴重程度及發展趨勢，以便分析、評價缺陷及損傷對橋梁性能和承載力的影響，為橋梁維護、加固或改造設計提供技術依據。對既有橋梁檢測評估，全面檢查量測的工作是必須的，也是不可缺少或省略的。雖然有關部門會定期對橋梁進行“體檢”，然而一些安全隱患仍難以預測。
[0003]現在橋梁主要是由專業的橋梁檢測機構來進行橋梁檢測工作，主要的技術手段是采用橋梁檢測車來進行檢測，檢測內容主要是外觀檢查，內部缺陷檢查，混凝土強度測定，鋼筋銹蝕的評價技術，靜力試驗，動力試驗等。主要裝備是橋梁檢測車，測試傳感器，信號放大器，光線示波器，磁帶記錄儀，數據信號處理機，超聲波檢測儀，混凝土回彈儀等。傳統的橋梁檢測多是利用相關專用儀器對橋梁各個部位進行測量、記錄和統計，在此過程中，維護人員需懸掛在橋梁下方，或從高架平臺上著手檢測，難免忽略一些細節部位，耗時費力，不僅效率較低，并且還有一定的危險性。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種系統，可以用于橋梁檢測，檢測橋梁的相關參數，操作使用方便，降低橋梁檢測成本和危險性，提高檢測準確率和可靠性。
[0005]為達上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:提供一種基于四翼無人機的橋梁檢測系統，包括
[0006]四翼無人機，四翼無人機包括用于提供升力的旋轉葉片，旋轉葉片設置有導流圈；四翼無人機上設置有攝像頭、通信模塊和單片機，單片機與安裝在四翼無人機上的加速度傳感器和超聲波檢測模塊連接;通信模塊分別與攝像頭、單片機和高頻無線傳輸模塊連接；以及用于為系統提供電源的電源。
[0007]優選的，系統配置有四個導流圈。
[0008]優選的，四翼無人機包括飛行控制系統，云控制系統和無線通信系統;飛行控制系統包括遙控發射機、接收機、舵機、陀螺儀自主飛行控制器。
[0009]優選的，無線傳輸模塊將信號傳輸至PC終端。
[0010]優選的，還包括用于控制四翼無人機的遙控裝置。
[0011]優選的，加速度傳感器為三軸加速度傳感器;單片機為ardu1n單片機。
[0012]綜上所述，本實用新型具有以下優點:
[0013]本實用新型在四翼無人機上搭載攝像頭、單片機以及各種用于檢測橋梁的傳感器，可以在四翼無人機飛行或者定點過程中采集高清圖片，視頻等數據資料，并通過單片機的處理將采集到的信號經由通信模塊發送給地面接收端;地面通過終端接收到數據資料后可以為專業工程人員提供決策依據并輔助決策。
[0014]本實用新型可以在橋梁工程檢測，橋梁工程靜動載實驗中進行應用，具有極高的可行性與良好的產業化前景，將具有重大的社會與經濟價值。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的不意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0017]本實用新型的一個實施例中，如圖1所示，提供了一種基于四翼無人機的橋梁檢測系統，包括四翼無人機。四翼無人機包括用于提供升力的旋轉葉片，旋轉葉片設置有導流圈，導流圈的設置與現有的無人機旋轉葉片設置的氣體導流裝置相同，設置在旋轉葉片外周，其形狀為中空的圓錐臺。現有的四翼無人機的四個角上設有旋轉葉片，通過葉片的旋轉提供升力;為了實現平衡系統配置有四個導流圈。四翼無人機包括飛行控制系統，云控制系統和無線通信系統;飛行控制系統包括遙控發射機、接收機、舵機、陀螺儀自主飛行控制器。四翼無人機通過地面的遙控裝置控制。
[0018]四翼無人機上設置有攝像頭、通信模塊和單片機，單片機與安裝在四翼無人機上的加速度傳感器和超聲波檢測模塊連接;加速度傳感器為三軸加速度傳感器。通信模塊分別與攝像頭、單片機和高頻無線傳輸模塊連接;無線傳輸模塊將信號傳輸至PC終端；以及用于為系統提供電源的電源。
[0019]當四翼無人機到達指定位置后，通過攝像頭采集圖像或者視頻信息，通過加速度傳感器和超聲波檢測模塊將檢測到的數據通過單片機處理后發送至PC終端，進而實現通信鏈接和數據處理。
[0020]本實用新型總結現在的橋梁檢測方法，創新性的結合四翼無人機、傳感器技術。該系統在當前橋梁檢測方法的基礎上，充分考慮到橋梁檢測工作的特殊性，要求精度高，環境比較差的特點；使用四翼無人機作為飛行平臺，并在四翼無人機的四個葉片上安裝了四個導流圈，利用四翼無人機的四個葉片在高速旋轉中向下噴氣，向上吸氣的特點。在四翼無人機即將接近橋梁底部時，高速旋轉的葉片從上面可以吸取空氣，造成上面部分的氣壓漸漸降低，在大氣壓的作用下，把四翼無人機緊緊的壓在橋梁底部。從而為四翼無人機上面搭載的傳感器創造出穩定的工作面和工作條件。在氣壓把四翼無人機壓在橋梁底部的時候，搭載在四翼無人機上的傳感器同時貼在橋梁底部，并且開始工作。
[0021]本實用新型利用了橋梁在受到橋面汽車沖擊荷載的時候就會產生振動，并且不同噸位的車輛產生的振動大小振動幅度、頻率的不同和橋梁在受到沖擊荷載時突然產生的變形的特點。同時利用超聲波在遇到物體會回彈的特性并且超聲波在遇到物體的回彈的時間不同的特點，使用超聲波檢測橋梁的裂縫。同時也優化了圖像傳輸的算法，使高清視頻傳輸的延遲大大降低，并且提高了視頻的畫質。
[0022]本實用新型具有多種優勢，例如針對性強、實用性高，具有一定的前瞻性，實現了集成創新。系統對橋梁可以進行方便快捷的檢測和監測，實現面向所有橋梁振動和車輛沖擊產生的振動數據統計;可以有效推進中國的橋梁檢測管理趨向于智能化。
[0023]雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了詳細地描述，但不應理解為對本專利的保護范圍的限定。在權利要求書所描述的范圍內，本領域技術人員不經創造性勞動即可作出的各種修改和變形仍屬本專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于四翼無人機的橋梁檢測系統，其特征在于:包括 四翼無人機，所述四翼無人機包括用于提供升力的旋轉葉片，所述旋轉葉片設置有導流圈;所述四翼無人機上設置有攝像頭、通信模塊和單片機，所述單片機與安裝在四翼無人機上的加速度傳感器和超聲波檢測模塊連接;所述通信模塊分別與攝像頭、單片機和高頻無線傳輸模塊連接;以及 用于為系統提供電源的電源。2.如權利要求1所述的系統，其特征在于:所述系統配置有四個導流圈。3.如權利要求1所述的系統，其特征在于:所述四翼無人機包括飛行控制系統，云控制系統和無線通信系統。4.如權利要求3所述的系統，其特征在于:所述飛行控制系統包括遙控發射機、接收機、舵機、陀螺儀自主飛行控制器。5.如權利要求1所述的系統，其特征在于:所述無線傳輸模塊將信號傳輸至PC終端。6.如權利要求1所述的系統，其特征在于:還包括用于控制四翼無人機的遙控裝置。7.如權利要求1所述的系統，其特征在于:所述加速度傳感器為三軸加速度傳感器。8.如權利要求1所述的系統，其特征在于:所述單片機為ardu1n單片機。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于四翼無人機的橋梁檢測系統，包括四翼無人機，四翼無人機包括旋轉葉片，旋轉葉片設置有導流圈；四翼無人機上設置有攝像頭、通信模塊和單片機，單片機與安裝在四翼無人機上的加速度傳感器和超聲波檢測模塊連接；通信模塊分別與攝像頭、單片機和高頻無線傳輸模塊連接；以及用于為系統提供電源的電源。本實用新型在四翼無人機上搭載攝像頭、單片機以及各種用于檢測橋梁的傳感器，可以在四翼無人機飛行或者定點過程中采集高清圖片，視頻等數據資料，并通過單片機的處理將采集到的信號經由通信模塊發送給地面接收端；地面通過終端接收到數據資料后可以為專業工程人員提供決策依據并輔助決策。
【IPC分類】E01D19/10, H04N7/18
【公開號】CN205313975
【申請號】CN201521115217
【發明人】喬霈, 黃曉明, 閆騰飛
【申請人】喬霈
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年12月29日