钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法。巡检平台包括轨道、平台主体、转体系统模块、升降

【技术实现步骤摘要】
钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种钢箱梁内部病害检测领域，尤其涉及一种钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法。

技术介绍

[0002]钢箱梁因自重小、抗弯、抗扭刚度大，抗风稳定性好等优点，在大跨径悬索桥、斜拉桥中广泛应用。大跨径悬索、斜拉桥一般都位于重要交通干线上，随着经济的不断发展，交通量急剧增加，超载问题频繁出现。钢桥面板在使用数十年或十几年后相继出现了疲劳开裂的问题。疲劳裂纹一旦出现，就有可能迅速发展，我国数座跨江钢桥面板的疲劳裂纹已超千条，对这些疲劳裂纹的跟踪观测成为桥梁安全监测的一项重要内容，目前对疲劳裂纹的监测一般采用人工拍照的方式。钢箱梁具有舱室多、各舱室U肋根数多，内部光线差的特点。疲劳裂纹跟踪工作量大，人工拍照质量随机性较大，一般都采用手机拍照，对图片名称编辑较为繁琐，根据以往的实桥疲劳裂纹跟踪情况反应：图片数量多，上传桥梁跟踪系统时容易出现位置不对应等错误；每次跟踪拍摄角度与距离都有差异，不利于直接对比；部分照片不清晰。人工处理照片耗时长，效率低，不利于及时采取相应的维护措施。钢箱梁内部移动困难，传统的机械很难在钢箱梁内部自由行走，拍照效率依然较低。
[0003]可见，如何快速高质量对疲劳裂纹进行跟踪检测；如何对跟踪图片进行图像处理，并上传相关的管理系统已成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法，该装置可设定运行参数，在钢箱梁内沿着固定轨道移动，进行钢箱梁内部疲劳病害的跟踪检测，对照片进行超分辨率重构，提高跟踪效率的同时保证了跟踪照片的质量。
[0005]技术方案：一种钢箱梁病害自动巡检平台，包括轨道、平台主体、转体系统模块、升降
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伸缩模块以及图片采集模块；其中：所述平台主体设置有内置驱动电机，且平台主体的下部在横向两侧各安装有一组车轮；内置驱动电机的动力输出端与车轮连接，车轮则配装在轨道中；平台主体的下部与轨道之间设置有平台走行限位/锁定装置，且平台走行限位/锁定装置紧邻车轮布置的位置处设置；当平台走行限位/锁定装置处于解锁状态时，平台主体在内置驱动电机的动力驱动下，通过车轮沿着轨道移动；当平台走行限位/锁定装置处于锁定状态时，平台主体的下部与轨道固定连接成一体；所述升降
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伸缩模块包括液压升降装置、横梁以及横梁稳定装置；转体系统模块安装在平台主体的中部位置处；液压升降装置的下端与转体系统模块的动力输出端连接，而液压升降装置的上端则与横梁的中部位置连接；横梁稳定装置的数量至少有两个，并围绕液压升降装置的轴线均匀分布，所述横梁稳定装置的上端与横梁
连接，下端则与转体系统模块连接；图片采集模块布置在横梁上。
[0006]优选地，所述的平台走行限位/锁定装置包括L形型钢以及限位滑轮；L形型钢有两块，分别对应地焊接于车轮两侧，每一侧的L形型钢的内侧与轨道相对位置有一对限位滑轮，L形型钢可伸缩；通过L形型钢的下部收缩，将L形型钢的下部接近勾住工字型轨道的上翼缘，实现平台主体与轨道之间的紧固；或者伸长L形型钢，使得平台主体仅在横向与轨道限位优选地，所述车轮的数量共有四个；平台主体的下部在横向两侧各安装两个；所述的内置驱动电机的动力通过传动轴A均匀分配到四个车轮上。
[0007]优选地，所述转体系统模块包括驱动电机、大齿轮以及小齿轮，小齿轮的数量为四个，分布在平台主体上方；驱动电机的动力输出端通过传动轴B均匀传输到四个小齿轮上，各小齿轮均与大齿轮啮合；液压升降装置的下端与大齿轮的中部转轴联动连接。
[0008]优选地，所述的横梁稳定装置包括固定铰支座、液压升缩杆、滑轮以及U型卡扣；液压升缩杆的底部通过固定铰支座连接在转体系统模块上，而液压升缩杆的上部则通过滑轮撑于横梁底部的滑槽内，并通过U型卡扣与横梁锁紧。
[0009]优选地，所述横梁侧面设置有矩形凹槽；U型卡扣一端与液压升缩杆的顶端卡接，另一端则与矩形凹槽卡接。
[0010]优选地，所述的液压升降装置顶端与横梁中间垂直焊接，在直角处设有角撑。
[0011]优选地，所述的图片采集模块包括可转动摄像头、测距装置、照明装置；可转动摄像头底部为滚轮，可在横梁上部凹槽内自由移动，可转动摄像头设有0
°
、30
°
、60
°
、90
°
、120
°
、150
°
、180
°
七档调节。
[0012]优选地，所述的横梁分为五节式伸缩，横梁上部凹槽在伸缩处平滑处理，横梁最外侧凹槽设有阻挡装置。
[0013]本专利技术的另一个技术目的是提供一种钢箱梁病害自动巡检平台的使用方法，基于上述的一种钢箱梁病害自动巡检平台而实现，包括以下步骤：（1）安装调试：在裂纹跟踪前，将平台主体装在钢箱梁人孔上的轨道上，对平台主体、平台走行限位/锁定装置、平台主体内置锂电池储能装置、驱动电机、控制系统、图像处理系统、数据存储系统，转体系统模块，液压升降装置、横梁稳定装置，图片采集模块进行运行前测试；（2）参数设定：在控制界面设定平台主体的运行路线，设定拍照位置与拍摄角度，照片像素，补光参数；（3）平台展开：在舱室中部和距离横隔板30厘米的位置的轨道上设置信号点，作为平台主体移动的停止点，每进入一个舱室，平台主体会先移动到舱室中部，然后上部旋转90
°
，装置再靠近横隔板方向移动，当距离横隔板位置30厘米时停止，平台走行限位/锁定装置工作，以将平台主体固定在轨道上，然后液压升降装置上升，距离U肋底部30厘米处停止，然后横梁伸展；（3）自动拍照：当横梁伸展完成后，图片采集模块的可转动摄像头分别对横梁左、中、右三个区域所对应的横隔板
‑
顶板、顶板
‑
U肋区域进行拍照，并在拍照的同时进行测距；（4）图像处理：对采集到的照片进行清晰度判别，对清晰度较差的图片进行超分辨
率重构，若仍然无法满足清晰度要求，则进行重新采集，符合要求的图片直接上传数据存储系统。
[0014]（5）平台收缩:完成一个舱室的检测时，图片采集模块先移动到横梁中部，然后横梁收缩，横梁收缩完成后，液压升降装置收缩，然后在驱动电机的驱动下完成转体，随后即可进入下一舱室，重复进行以上步骤。
[0015]有益效果:1、本专利技术依靠人孔上布置的轨道可以快速移动到任意舱室完成跟踪检测任务。
[0016]2、三组图片采集模块同时工作，提高了跟踪检测的效率。
[0017]3、将拍照工作进行参数化，有效地保证了图片的质量。
[0018]4、图片采集后立即进行图像处理，对图片按位置进行统一编码，对模糊图片进行超分辨率重构，若照片仍不符合要求，立即重新采集，随后立即传输并储存到数据存储系统。
[0019]附图说明：图1是本专利技术所述的钢箱梁病害自动巡检平台在钢箱梁内部展开后的整体结构示意图；图2是本专利技术所述的钢箱梁病害自动巡检平台展开后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢箱梁病害自动巡检平台，其特征在于：包括轨道、平台主体、转体系统模块、升降
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伸缩模块以及图片采集模块；其中：所述平台主体设置有内置驱动电机，且平台主体的下部在横向两侧各安装有一组车轮；内置驱动电机的动力输出端与车轮连接，车轮则配装在轨道中；平台主体的下部与轨道之间设置有平台走行限位/锁定装置，且平台走行限位/锁定装置紧邻车轮布置的位置处设置；当平台走行限位/锁定装置处于解锁状态时，平台主体在内置驱动电机的动力驱动下，通过车轮沿着轨道移动；当平台走行限位/锁定装置处于锁定状态时，平台主体的下部与轨道固定连接成一体；所述升降
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伸缩模块包括液压升降装置、横梁以及横梁稳定装置；转体系统模块安装在平台主体的中部位置处；液压升降装置的下端与转体系统模块的动力输出端连接，而液压升降装置的上端则与横梁的中部位置连接；横梁稳定装置的数量至少有两个，并围绕液压升降装置的轴线均匀分布，所述横梁稳定装置的上端与横梁连接，下端则与转体系统模块连接；图片采集模块布置在横梁上。2.根据权利要求1所述的一种钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法，其特征在于：所述的平台走行限位/锁定装置包括L形型钢以及限位滑轮；L形型钢有两块，分别对应地焊接于车轮两侧，每一侧的L形型钢的内侧与轨道相对位置有一对限位滑轮，L形型钢可伸缩；通过L形型钢的下部收缩，将L形型钢的下部接近勾住工字型轨道的上翼缘，实现平台主体与轨道之间的紧固；或者伸长L形型钢，使得平台主体仅在横向与轨道限位。3.根据权利要求1所述的一种钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法，其特征在于：所述车轮的数量共有四个；平台主体的下部在横向两侧各安装两个；所述的内置驱动电机的动力通过传动轴A均匀分配到四个车轮上。4.根据权利要求1所述的一种钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法，其特征在于：所述转体系统模块包括驱动电机、大齿轮以及小齿轮，小齿轮的数量为四个，分布在平台主体上方；驱动电机的动力输出端通过传动轴B均匀传输到四个小齿轮上，各小齿轮均与大齿轮啮合；液压升降装置的下端与大齿轮的中部转轴联动连接。5.根据权利要求1所述的一种钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法，其特征在于：所述的横梁稳定装置包括固定铰支座、液压升缩杆、滑轮以及U型卡扣；液压升缩杆的底部通过固定铰支座连接在转体系统模块上，而液压升缩杆的上部则通过滑轮撑于横梁底部的滑槽内，并通过U型卡扣与横梁锁紧。6.根据权利要求5所述的一种钢箱梁病害自动巡检平台及其使用方法，其特征在于：所述横梁侧面设置有矩形凹槽；U型卡扣一端与液压升缩杆的顶端卡接，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉伯海，袁周致远，高天，荣飞亚，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：