【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种跨水桥梁防灾安全巡检设备及方法。
技术介绍
1、交通桥梁在建设完成以后，通常还需要对桥梁的结构和桥体附近的环境进行监测，进而对桥体的安全性进行评估。监测桥下河道的河流情况，对突发洪水做出及时应对。
2、目前的桥梁监测设备大多采用无人机搭配摄像头进行指定路线的监测，无人机受环境影响比较大，在恶劣天气的时候巡检能力会大大下降；通过安装一些固定的摄像头进行监测，拍摄的图像数据直接上传到监控中心，会造成数据单一，无法及时做出正确判别的情况，同时，固定位置的摄像头还存在拍摄视野范围受限的情况。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种跨水桥梁防灾安全巡检设备及方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术的方案是：
3、一种跨水桥梁防灾安全巡检设备，包括巡检行走车和行走轨道，行走轨道横跨水道预安装在桥梁护栏上，巡检行走车通过车轮由驱动机构驱动在行走轨道上往复行走，在巡检行走车上设置有温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、摄像头和控制器，温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、摄像头以及驱动机构连接控制器，所述巡检行走车上设置有云台，所述摄像头架设在云台上全方位获取桥梁及水道的图像，控制器通过无线通讯模块与远端中心服务器连接。
4、方案进一步是：所述行走轨道包括两条相互平行间隔设置的槽轨，两条槽轨通过支撑板连接固定，支撑板用于与桥梁护栏连接固定，所述槽轨是带有“t”字形槽的“t”字形槽轨，“t”字形槽的中间竖“1”为
5、方案进一步是：所述驱动机构包括驱动电机和变速机构，变速机构连接车轮轴杆带动车轮轴杆转动。
6、方案进一步是：所述巡检行走车上还设置有太阳能电池板和供电电池，太阳能电池板连接供电电池，供电电池为控制器、驱动机构、传感器和摄像头提供电源。
7、方案进一步是：所述车轮外缘包有橡胶套。
8、一种跨水桥梁防灾安全巡检方法，是所述跨水桥梁防灾安全巡检设备的巡检方法，所述方法包括：实时获取温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器信号，判断环境温湿度或降雨量或风速是否超出了设定阈值，如果超出了设定阈值启动巡检行走车在桥梁护栏预安装的行走轨道上开始往复巡检，所述巡检执行的步骤包括：
9、第一步：开启摄像头，在巡检行走车往复行走的过程中实时获取桥梁结构的图像和桥下水道的图像；
10、第二步：对获取的图像进行处理提取图像的特征图像数据，将特征图像数据与标准图像数据模型进行比对，对比对结果进行评估确定是否出现安全隐患，并根据安全隐患的等级报警；
11、其中：所述标准图像数据模型是在桥梁结构和水道安全状态下和曾出现的非安全状态下事先对同一位置的图像数据进行处理存储的标准图像数据模型。
12、方案进一步是：所述标准图像数据模型是神经网络比对模型，是通过对桥梁结构和水道安全状态下和模拟出现非安全状态下事先对同一位置的图像数据提取特征图像数据、进行特征图像数据学习处理的神经网络比对模型；在所述第二步中，所述将特征图像数据与标准图像数据模型进行比对，是将特征图像数据输入所述神经网络比对模型得到评估结果。
13、方案进一步是：所述非安全状态包括实际出现的非安全状态和模拟出现的非安全状态，所述模拟出现非安全状态是对图像进行修改模拟出现的非安全状态。
14、方案进一步是：第一步中，所述巡检行走车行走的过程是停、走相间的行走，所述获取桥梁结构的图像和桥下水道的图像是在巡检行走车停止行走时获取。
15、方案进一步是：所述停、走相间是每走一段设定距离后停止行走，在停止的时间内完成获取桥梁结构的图像和桥下水道的图像，然后继续行走。
16、本专利技术的有益效果是：
17、1. 巡检作业响应更加及时。巡检车上的传感器一旦检测到暴雨或者是大风这些恶劣天气就会触发巡检车启动，巡检车立马开始运行，进行巡检任务，快速的对桥梁下方的河道环境的进行巡检并及时上报分析结果。
18、2. 巡检任务完成的更好，效率也更高。设备一旦安装运行，就能投入使用，可以自动进行巡检任务，也可以远程控制巡检车实现定期巡检。巡检车的供电设备是一块车载可充电电池，可充电电池使用安装在巡检车上的太阳能板充电，这样既减少了能源消耗，又减少了供电线的使用。
19、3. 监测结果更加准确。使用预训练的模型进行图像分析，模型用于判断河道水流的情况，预训练的大模型可以进行水域分析，提取水面范围。
20、4. 安全保护性好。通过设置轨道式的安全结构，相比于无人机巡检不受恶劣天气的影响，安全性、可靠性和稳定性高，在不运行的时候巡检车通过锁死轮胎实现停放操作。
21、下面结合附图和实施例对本专利技术作一详细描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种跨水桥梁防灾安全巡检设备，其特征在于，所述巡检设备包括巡检行走车和行走轨道，行走轨道横跨水道预安装在桥梁护栏上，巡检行走车通过车轮由驱动机构驱动在行走轨道上往复行走，在巡检行走车上设置有温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、摄像头和控制器，温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、摄像头以及驱动机构连接控制器，所述巡检行走车上设置有云台，所述摄像头架设在云台上全方位获取桥梁及水道的图像，控制器通过无线通讯模块与远端中心服务器连接。
2.根据权利要求1所述的巡检设备，其特征在于，所述行走轨道包括两条相互平行间隔设置的槽轨，两条槽轨通过支撑板连接固定，支撑板用于与桥梁护栏连接固定，所述槽轨是带有“T”字形槽的“T”字形槽轨，“T”字形槽的中间竖“1”为槽轨的开口，两条平行的“T”字形槽轨开口相对设置；所述巡检行走车包括有框架，框架底部前后间隔设置有两个车轮轴杆，车轮轴杆两端凸出框架分别设置有车轮，温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器固定在框架的顶部，框架伸出有云台座杆，所述云台固定在云台座杆上，所述车轮形状与“T”字形槽形状相对应，所述两个轴杆的四个车轮置于轨道的“T
3.根据权利要求2所述的巡检设备，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机和变速机构，变速机构连接车轮轴杆带动车轮轴杆转动。
4.根据权利要求1所述的巡检设备，其特征在于，所述巡检行走车上还设置有太阳能电池板和供电电池，太阳能电池板连接供电电池，供电电池为控制器、驱动机构、传感器和摄像头提供电源。
5.根据权利要求1所述的巡检设备，其特征在于，所述车轮外缘包有橡胶套。
6.一种跨水桥梁防灾安全巡检方法，是基于权利要求1所述跨水桥梁防灾安全巡检设备的巡检方法，所述方法包括：实时获取温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器信号，判断环境温湿度或降雨量或风速是否超出了设定阈值，如果超出了设定阈值启动巡检行走车在桥梁护栏预安装的行走轨道上开始往复巡检，其特征在于，所述巡检执行的步骤包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述标准图像数据模型是神经网络比对模型，是通过对桥梁结构和水道安全状态下和出现非安全状态下事先对同一位置的图像数据提取特征图像数据、进行特征图像数据学习处理的神经网络比对模型；在所述第二步中，所述将特征图像数据与标准图像数据模型进行比对，是将特征图像数据输入所述神经网络比对模型得到评估结果。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述非安全状态包括实际出现的非安全状态和模拟出现的非安全状态，所述模拟出现非安全状态是对图像进行修改模拟出现的非安全状态。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一步中，所述巡检行走车行走的过程是停、走相间的行走，所述获取桥梁结构的图像和桥下水道的图像是在巡检行走车停止行走时获取。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述停、走相间是每走一段设定距离后停止行走，在停止的时间内完成获取桥梁结构的图像和桥下水道的图像，然后继续行走。
...【技术特征摘要】
1.一种跨水桥梁防灾安全巡检设备，其特征在于，所述巡检设备包括巡检行走车和行走轨道，行走轨道横跨水道预安装在桥梁护栏上，巡检行走车通过车轮由驱动机构驱动在行走轨道上往复行走，在巡检行走车上设置有温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、摄像头和控制器，温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、摄像头以及驱动机构连接控制器，所述巡检行走车上设置有云台，所述摄像头架设在云台上全方位获取桥梁及水道的图像，控制器通过无线通讯模块与远端中心服务器连接。
2.根据权利要求1所述的巡检设备，其特征在于，所述行走轨道包括两条相互平行间隔设置的槽轨，两条槽轨通过支撑板连接固定，支撑板用于与桥梁护栏连接固定，所述槽轨是带有“t”字形槽的“t”字形槽轨，“t”字形槽的中间竖“1”为槽轨的开口，两条平行的“t”字形槽轨开口相对设置；所述巡检行走车包括有框架，框架底部前后间隔设置有两个车轮轴杆，车轮轴杆两端凸出框架分别设置有车轮，温湿度传感器、雨量传感器、风速传感器固定在框架的顶部，框架伸出有云台座杆，所述云台固定在云台座杆上，所述车轮形状与“t”字形槽形状相对应，所述两个轴杆的四个车轮置于轨道的“t”字形槽中由驱动机构驱动带动框架沿行走轨道往复移动，框架置于两条槽轨之间。
3.根据权利要求2所述的巡检设备，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机和变速机构，变速机构连接车轮轴杆带动车轮轴杆转动。
4.根据权利要求1所述的巡检设备，其特征在于，所述巡检行走车上还设置有太阳能电池板和供电电池，太阳能电池板连接供电电池，供...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文杰，刘忠南，齐龙，燕辰熙，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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