轮毂式道面自主检测智能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轮毂式道面自主检测智能装置，包括车体，车体上设有控制系统、无损检测系统和操作机构，操作机构安装在车体上，无损检测系统和操作机构相连，控制系统和操作机构电连接，控制系统和无损检测系统电连接；无损检测系统包括电阻率仪，操作机构包括伸缩机构，电阻率仪和所述伸缩机构相连，车体的底部设有独立驱动转向装置。采用本发明专利技术的轮毂式道面自主检测智能装置能够实现智能化检测，由于无需人工驾驶，提高了检测安全性和检测数据的准确性；集成多种无损检测传感器于一体，可一次性实现路面(包括内部)状况的全面评估，检测效率大幅提升，也减少了对道路通行性的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道面检测装置，特别是涉及一种轮毂式道面自主检测智能装置。
技术介绍
高速公路建成以后，为了保证通行安全性和效率，需要定期检修养护。随着中国高速公路通车里程的快速增长、道路服务年限的增加，高速公路已进入建设与养护并重的时期，2000年以前建成的1万多公里高速公路已全面进入大修期，2008年底以前建成的5万多公里高速公路也普遍进入缺陷责任期后的正常维修养护期，养护行业整体人员规模增长迅速。随着交通部“十二五公路养护管理发展纲要”将大中修比例由13％提升到17％，比例提升接近30％，2015年需要接受大中修养护的高速公路就接近1.3万公里。高速公路养护包括路基养护、路面养护、桥涵养护、通道养护、隧道养护、标志标线养护、房屋养护、机电设施养护等等，其中路面养护是高速公路养护的重要内容。路面养护的前提是对路面状况的检测与评估。目前，路面状况检测评估主要靠人工目测，这主要靠经验，检测准确性差。替代方式是使用人工持仪器检测，这比目测数据准确性要好，但也存在以下几方面的问题:一是手工采集数据易受人工操作错误的影响，数据准确性得不到保障，且人身安全得不到保障；二是人工检测的速率低，需要大量的人力，劳动强度大且效率低下，检测时间长，影响通行效率；三是人工检测只能是单一仪器，一次只能检测一种缺陷，不能对路面状况进行全面评估。因此，结合现代科学技术的发展，提供一种能对路面状况进行综合检测与评估的自动化系统显得尤为必要。目前已经有可以对道路表面状况进行检测的多功能检测车，可以用于高速公路和一般公路上信息资料的即时收集(实时位置、路面平整度、纹理、路面车辙状况、道路几何数据、全球定位系统、道路景观和路面破损状况的图象等)，并进行计算机即时和延后处理。但是该类型检测车的缺点是仍然需要人工操控和人工判断，不能满足某些检测工艺对运动控制的要求(如每隔一定距离就停下来)，不能自主检测和对数据进行融合进而自动评估，且只能检测道路表面的状况，不能检测道路表面以下的状况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种轮毂式道面自主检测智能装置，采用自动化式的设计理念，通过智能装置采集路面状况信息，能够大大地提高检测效率，并且检测标准相同，数据准确性较高。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种轮毂式道面自主检测智能装置，包括车体，车体上设有控制系统、无损检测系统和操作机构，操作机构安装在车体上，无损检测系统和操作机构相连，控制系统和操作机构电连接，控制系统和无损检测系统电连接；无损检测系统包括电阻率仪，操作机构包括伸缩机构，电阻率仪和所述伸缩机构相连，车体的底部设有独立驱动转向装置。其中，电阻率仪用于检测路面混凝土和钢筋的腐蚀状况，伸缩机构用于控制电阻率仪的形态。非使用状态下，伸缩机构处于收缩状态，一方面可以减小整体的占用空间，另一方面也可以防止电阻率仪由于碰撞发生损伤；使用状态下，伸缩机构可以将电阻率仪位移至指定的位置，并摆放成指定的角度，以便于提高电阻率仪的检测数据精确度。为了提高本装置的检测效率，无损检测系统还包括冲击回波仪和超声波仪，超声波仪和伸缩机构相连。其中，冲击回波仪用于检测路面内部横向裂纹；超声波仪产生的超声波具有较强的穿透能力，能够检测路面以下的地质情况，为综合分析提供参考。无损检测系统还包括探地雷达，探地雷达和伸缩机构相连。其中，探地雷达用于检测路面内部恶化状况。无损检测系统还包括第一激光测量仪，第一激光测量仪和伸缩机构相连。其中，第一激光测量仪用于检测路面平整度和宏观纹理。无损检测系统还包括第二激光测量仪，第二激光测量仪和伸缩机构相连。其中，第二激光测量仪用于检测路面车辙深度。无损检测系统还包括高清相机和全景相机，高清相机和全景相机均和伸缩机构相连。本专利技术的检测设备集成多种无损检测传感器于一体，可一次性实现路面(包括内部)状况的全面评估，为评估路面状况提供多种可参考数据，并且检测效率大幅提升，也减少了对道路通行性的影响。通过采用伸缩机构，在车体非运行时，无损检测系统的各元件都位于车体内，防止各元件发生磨损、碰撞、损坏，从而提高设备的使用寿命。作为其中一种可实施方式，所述独立驱动转向装置包括安装在车体上的驱动电机，驱动电机和所述控制系统电连接，还包括涡轮蜗杆机构、安装外框和轮胎，驱动电机通过齿轮和涡轮蜗杆机构啮合，涡轮蜗杆机构设置在安装外框上，轮胎安装在安装外框上。驱动电机受控制系统控制，当装置需要转向时，驱动电机根据控制系统的控制信号运行，通过齿轮和涡轮蜗杆机构带动安装外框转动。所以，装置转向时首先调整独立驱动转向装置的角度，然后直行即可，装置的移动路线不用产生弧度，这样可以更加准确的设定装置的行走路线。所述轮胎包括轮毂，轮毂内设有轮毂电机总成，轮毂电机总成和所述控制系统电连接，所述安装外框上设有减震器。每个轮胎内均设有轮毂电机总成，并且安装外框上设有减震器，可以减小车体振动幅度，提高车体上精密仪器的使用寿命。所述控制系统包括导航传感系统和车体控制箱，导航传感系统包括全球定位系统、陀螺仪、编码器和避障激光雷达。采用基于全球定位系统、陀螺仪、编码器以及避障激光雷达多传感数据融合的导航方案，实现了室外厘米级的高精度导航和检测数据的位置标定，可以极大地提高检测的准确性。其中，所述伸缩机构是直线气缸和/或多级伸缩机构。为了使本检测装置结构更加紧凑，所述伸缩机构还可以采用另一种形式的结构，即由直线气缸和连杆构成，直线气缸安装在所述车体上，连杆与所述直线气缸铰接。本检测装置还包括远程控制系统，从而具有远程控制的功能，能够将采集到的检测数据发送给外部显示装置；远程控制系统与车体上的无损检测系统、控制系统之间通过无线通讯方式传输信息。远程控制系统用于车体运行状态的监控和必要时对车体动作的人工干预(移动平台及操作机构的启停等)，以及无损检测数据的存储和处理。采用本专利技术轮毂式道面自主检测智能装置的道面检测方法，包括下述步骤：S1：控制车体移动至道面指定的位置；S2：人工确定(采用现有技术手段，如差分GPS系统等)待检测区域的关键点坐标；S3：人工设定道面的检测区域，车体根据待检测区域形状尺寸自主规划道面检测路径；S4：控制车体沿所述道面检测路径移动，每隔0.5-10m停下进行路面及内部状况检测，并采集公路状况信息；S5：根据采集到的公路状况信息进行实时监控分析或延后分析。步骤S3所述检测路径采用下述方法进行规划：测量道面检测区域的长和宽(矩形路面)或关键点坐标进而拟合出待检测区域的形状和尺寸(非矩形路面)，控制车体沿S形路线移动从而对道面检测区域进行全面检测。所述对道面检测区域进行全面检测是指，车体沿测量道面检测区域的长或宽的方向逐行移动，并且每次前移车体单次的检测宽度，从而对路面进行全面检测(图示请见图9)。前述的道面检测方法中，所述公路状况信息包括路面混凝土和钢筋的腐蚀状况、和/或路面各层的厚度、和/或路面内部裂纹、和/或路面以下的渗水情况、和/或路面以下的空洞情况、和/或路面的承载能力、和/或路面平整度和宏观纹理、和/或路面车辙深度、和/或路面的地表图像、和/或车体周围的路面全景。与现有技术相比，采用本专利技术的轮毂式道面自主检测智能装置能够实现智能化检测，由于无需人工驾驶，提高了检测安全性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮毂式道面自主检测智能装置，其特征在于，包括车体(1)，车体(1)上设有控制系统(20)、无损检测系统(19)和操作机构(3)，操作机构(3)安装在车体(1)上，无损检测系统(19)和操作机构(3)相连，控制系统(20)和操作机构(3)电连接，控制系统(20)和无损检测系统(19)电连接；无损检测系统(19)包括电阻率仪(9)，操作机构(3)包括伸缩机构(2)，电阻率仪(9)和所述伸缩机构(2)相连，车体(1)的底部设有独立驱动转向装置(5)。

【技术特征摘要】
1.一种轮毂式道面自主检测智能装置，其特征在于，包括车体(1)，车体(1)上设有控制系统(20)、无损检测系统(19)和操作机构(3)，操作机构(3)安装在车体(1)上，无损检测系统(19)和操作机构(3)相连，控制系统(20)和操作机构(3)电连接，控制系统(20)和无损检测系统(19)电连接；无损检测系统(19)包括电阻率仪(9)，操作机构(3)包括伸缩机构(2)，电阻率仪(9)和所述伸缩机构(2)相连，车体(1)的底部设有独立驱动转向装置(5)。2.根据权利要求1所述的轮毂式道面自主检测智能装置，其特征在于，无损检测系统(19)还包括冲击回波仪、超声波仪(6)和探地雷达(10)，超声波仪(6)、探地雷达(10)均和伸缩机构(2)相连。3.根据权利要求1所述的轮毂式道面自主检测智能装置，其特征在于，无损检测系统(19)还包括第一激光测量仪(7)，第一激光测量仪(7)和伸缩机构(2)相连。4.根据权利要求3所述的轮毂式道面自主检测智能装置，其特征在于，无损检测系统(19)还包括第二激光测量仪(8)，第二激光测量仪(8)和伸缩机构(2)相连。5.根据权利要求1所述的轮毂式道面自主检测智能装置，其特征在于，无损检测系统(19)还包括高清相机(11)和全景相机(4)，高清相机(11)和全景相机(4)均和伸缩机构(2)相连。6.根据权利要求1至5任一项所述的轮毂式道面自主检测智能装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂仲成，
申请(专利权)人：桂仲成，
类型：发明
国别省市：四川;51