橋梁支座變形病害檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

橋梁支座變形病害檢測(cè)系統(tǒng)，包括攝像頭、掌上電腦、伸縮支架、三腳架，其特征在于，所述攝像頭包括攝像頭工作部、信號(hào)收發(fā)裝置、底座和球形云臺(tái)，通過(guò)信號(hào)收發(fā)裝置與掌上電腦無(wú)線連接控制球形云臺(tái)實(shí)現(xiàn)攝像頭的旋轉(zhuǎn)；攝像頭工作部的工作斷面為圓形，包括設(shè)置在中央帶CMOS圖像傳感器的高清晰度球形紅外鏡頭和設(shè)置在工作斷面邊緣的若干個(gè)紅外LED；攝像頭固定在伸縮支架上，伸縮支架包括支架底座、可伸縮部件、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與掌上電腦無(wú)線連接，可伸縮部件由若干節(jié)互相套疊可伸縮的鋁鎂合金管組成。本發(fā)明專利技術(shù)可實(shí)現(xiàn)攝像頭水平360°和垂直+30°～-90°的轉(zhuǎn)動(dòng)，能對(duì)處于狹小空間和不同高度的橋梁支座進(jìn)行全方位檢測(cè)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于公路工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種橋梁支座變形病害檢測(cè)系統(tǒng)，尤其是一種可以對(duì)處于狹小空間和不同高度的橋梁支座位移和轉(zhuǎn)角病害進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便、檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)且工作效率較高的橋梁支座變形病害檢測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)部件。它能將橋梁上部結(jié)構(gòu)的反力和變形(位移和轉(zhuǎn)角)可靠的傳遞給橋梁下部結(jié)構(gòu)，緩解橋梁墩臺(tái)承受的震動(dòng)，并同時(shí)承受由荷載作用引起的橋跨結(jié)構(gòu)端部的水平位移、轉(zhuǎn)角和變形。但是，由于橋梁支座的位移和轉(zhuǎn)角長(zhǎng)期未得到有效和精確的檢測(cè)，導(dǎo)致現(xiàn)如今許多投入使用的城市和公路橋梁，往往還沒(méi)到設(shè)計(jì)年限就產(chǎn)生了不同程度的破壞，需對(duì)其進(jìn)行大修和重建，既影響了交通運(yùn)輸，又為交通部門(mén)和養(yǎng)護(hù)單位造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，公路工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域?qū)蛄褐ё臋z測(cè)主要是通過(guò)人工進(jìn)行觀察和測(cè)量。然而，橋梁支座位于梁體與墩臺(tái)的連接部位，光線昏暗，工作空間極不充裕，工作人員很難對(duì)支座進(jìn)行準(zhǔn)確的觀測(cè)，跟實(shí)際結(jié)果相比存在很大誤差。對(duì)于城市橋梁，由于其大部分支座基本都處于較高位置，人工觀測(cè)需要耗費(fèi)較多的人力、物力，極大地影響了工作效率。針對(duì)公路工程試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域橋梁支座檢測(cè)中存在的支座位移和轉(zhuǎn)角檢測(cè)結(jié)果不精確，檢測(cè)過(guò)程繁雜，工作效率底等問(wèn)題，需要研發(fā)一款新型的支座檢測(cè)系統(tǒng)。CN202938790U公開(kāi)了一種橋梁支座檢測(cè)儀，其特征在于，包括攝像頭、掌上電腦和傳輸數(shù)據(jù)線，攝像頭和掌上電腦分別連接到傳輸數(shù)據(jù)線的兩端，所述攝像頭的橫截面呈上部水平的弓形，所述傳輸數(shù)據(jù)線外套設(shè)有可撓金屬電線保護(hù)套管，所述掌上電腦為觸摸屏式，并帶有圖像分析與處理系統(tǒng)。上述對(duì)比文件采用可撓金屬電線保護(hù)套管有線連接，其長(zhǎng)度和強(qiáng)度都有限，很難對(duì)處于較高位置的橋梁支座進(jìn)行檢測(cè)，不能根據(jù)實(shí)際需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同高度和不同角度的橋梁支座病害(如轉(zhuǎn)角和剪切變形)的檢測(cè)，極大地影響了檢測(cè)工作的工作效率和檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可以對(duì)處于狹小空間和不同高度的橋梁支座的位移和轉(zhuǎn)角病害進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單、操作方便、檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)且工作效率較高的橋梁支座檢測(cè)系統(tǒng)。為解決本專利技術(shù)的技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案如下：橋梁支座變形病害檢測(cè)系統(tǒng)，包括攝像頭、掌上電腦、伸縮支架和設(shè)置在伸縮支架側(cè)面的三腳架。所述攝像頭包括攝像頭工作部、設(shè)置在攝像頭上方的信號(hào)收發(fā)裝置、攝像頭底部的底座及設(shè)置在所述底座上方的球形云臺(tái)，球形云臺(tái)的一端固定在所述底座上，另一端與所述攝像頭工作部連接。所述攝像頭工作部的工作斷面為圓形，包括設(shè)置在其中央的帶CMOS圖像傳感器的高清晰度球形紅外鏡頭和設(shè)置在其工作斷面邊緣平均分布的若干個(gè)紅外LED，紅外LED可以解決檢測(cè)過(guò)程中光源不足對(duì)圖像質(zhì)量影響的問(wèn)題。優(yōu)選地，所述紅外LED的個(gè)數(shù)為8個(gè)。攝像頭通過(guò)上方的信號(hào)收發(fā)裝置與掌上電腦無(wú)線連接，掌上電腦控制攝像頭下方的球形云臺(tái)，使攝像頭進(jìn)行水平、垂直兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)支座進(jìn)行全方位的觀測(cè)。所述攝像頭的底部設(shè)有螺絲孔，用于固定在所述伸縮支架上，所述伸縮支架包括支架底座、可伸縮部件和設(shè)置在支架底座內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)電連接，所述控制系統(tǒng)與所述掌上電腦無(wú)線連接。所述伸縮支架的可伸縮部件由若干節(jié)互相套疊可伸縮的鋁鎂合金管組成，不同節(jié)段之間能夠在一定范圍內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于伸縮支架的控制系統(tǒng)與掌上電腦無(wú)線連接，因此伸縮支架可以根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)調(diào)整高度。同時(shí)，所述攝像頭的攝像頭工作部可通過(guò)下方的球形云臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，不但能夠上下傾斜調(diào)節(jié)攝像頭的朝向，而且能夠360°調(diào)節(jié)攝像頭工作部的轉(zhuǎn)向，使得將攝像頭固定后，不需要再行挪動(dòng)，即可調(diào)整攝像頭工作部朝向任何方向，使高清攝像頭處于最佳的觀測(cè)位置，選取最佳的拍攝角度，根據(jù)角度的不同，快速創(chuàng)建圖像控制坐標(biāo)系，保證計(jì)算結(jié)果的精確度，同時(shí)操作也更加方便。所述掌上電腦為帶有圖像分析與處理系統(tǒng)的觸摸屏式電腦，能夠精確地計(jì)算出橋梁支座的轉(zhuǎn)角和位移。進(jìn)一步，所述球形云臺(tái)為光學(xué)設(shè)備底部和固定支架連接的轉(zhuǎn)向軸，其內(nèi)置兩個(gè)電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)水平360°和垂直+30°～-90°的轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步，所述掌上電腦配有用于操作觸摸屏的觸摸筆，可以精確標(biāo)定圖像尺寸。進(jìn)一步，所述攝像頭的信號(hào)收發(fā)裝置與掌上電腦的無(wú)線連接為藍(lán)牙無(wú)線連接；所述伸縮支架的控制系統(tǒng)與掌上電腦的無(wú)線連接也為藍(lán)牙無(wú)線連接。無(wú)線連接相比有線連接，更能適應(yīng)不同高度位置的檢測(cè)要求，操作更加方便；此外，無(wú)線連接的方式有益于系統(tǒng)的集成，通過(guò)掌上電腦與多個(gè)攝像頭的連接實(shí)現(xiàn)同步測(cè)試以提高檢測(cè)效率。進(jìn)一步，所述伸縮支架包括三腳架在內(nèi)，其伸展高度范圍在2-10m之間。進(jìn)一步，所述三腳架為可折疊式，便于攜帶和運(yùn)輸，用于野外作業(yè)。本專利技術(shù)的工作原理如下：在進(jìn)行橋梁支座檢測(cè)前，將伸縮支架底部的折疊式三腳架打開(kāi)并支在地面上，拿出攝像頭采用機(jī)械連接的方式固定在伸縮支架的頂部，并啟動(dòng)系統(tǒng)。工作時(shí)，地面上的工作人員，根據(jù)支座所處的實(shí)際高度，通過(guò)操作掌上電腦，發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)可伸縮部件進(jìn)行自動(dòng)伸縮，將伸縮支架的高度調(diào)整到攝像頭處于最佳觀測(cè)位置。同時(shí)，通過(guò)掌上電腦發(fā)出信號(hào)給信號(hào)收發(fā)裝置，信號(hào)收發(fā)裝置接收信號(hào)后，無(wú)線控制球形云臺(tái)調(diào)整攝像頭旋轉(zhuǎn)，使攝像頭處于最佳的拍攝角度。調(diào)整完畢，工作人員對(duì)橋梁支座待檢測(cè)部位進(jìn)行拍照，攝像頭拍攝的圖像，通過(guò)藍(lán)牙實(shí)時(shí)傳輸?shù)秸粕想娔X。此時(shí)，掌上電腦會(huì)對(duì)接收的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)。工作人員使用觸摸筆在圖像控制坐標(biāo)系下對(duì)掌上電腦屏幕上的圖像進(jìn)行要素選擇，選取所需點(diǎn)進(jìn)行連線，掌上電腦內(nèi)部軟件在自身坐標(biāo)系下自動(dòng)生成要素尺寸，之后屏幕會(huì)自動(dòng)彈出對(duì)話框，工作人員可選擇進(jìn)行支座剪切變形或轉(zhuǎn)角的計(jì)算分析，最后軟件會(huì)將數(shù)值存儲(chǔ)并輸出。本專利技術(shù)的有益效果如下：1、本專利技術(shù)在橋梁支座變形危害檢測(cè)中，伸縮支架可根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)進(jìn)行高度上的拉伸，工作人員不必爬到高處位置，消除了檢測(cè)工作的安全隱患，同時(shí)伸縮支架還能使攝像頭處于最佳的觀測(cè)位置，能較好地提高工作效率和檢測(cè)效果的準(zhǔn)確性。2、本專利技術(shù)的攝像頭能夠?qū)崿F(xiàn)水平360°和垂直+30°～-90°的轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)支座狀況進(jìn)行全方位的觀測(cè)，使檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性得到有效保證。3、本專利技術(shù)的掌上電腦運(yùn)用圖像標(biāo)定技術(shù)，能夠精確地計(jì)算出橋梁支座的轉(zhuǎn)角和位移，并能對(duì)檢測(cè)信息及時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便回看。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本專利技術(shù)實(shí)施例的技術(shù)方本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
橋梁支座變形病害檢測(cè)系統(tǒng)，包括攝像頭(1)、掌上電腦(2)、伸縮支架(3)和設(shè)置在伸縮支架(3)側(cè)面的三腳架(5)，其特征在于，所述攝像頭(1)包括攝像頭工作部、設(shè)置在攝像頭(1)上方的信號(hào)收發(fā)裝置(1?4)、攝像頭(1)底部的底座(1?3)和設(shè)置在所述底座(1?3)上方的球形云臺(tái)(1?2)，球形云臺(tái)(1?2)的一端固定在所述底座(1?3)上部，另一端與所述攝像頭工作部連接；所述攝像頭工作部的工作斷面為圓形，包括設(shè)置在其中央的帶CMOS圖像傳感器的高清晰度球形紅外鏡頭和設(shè)置在其工作斷面邊緣平均分布的若干個(gè)紅外LED(1?1)；攝像頭(1)通過(guò)上方的信號(hào)收發(fā)裝置(1?4)與掌上電腦(2)無(wú)線連接，掌上電腦(2)控制攝像頭(1)下方的球形云臺(tái)(1?2)，可使攝像頭(1)進(jìn)行水平、垂直兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述攝像頭(1)的底座(1?3)設(shè)有螺絲孔，用于固定在所述伸縮支架(3)上，所述伸縮支架(3)包括支架底座(3?1)、可伸縮部件(3?2)和設(shè)置在支架底座(3?1)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)電連接，所述控制系統(tǒng)與所述掌上電腦(2)無(wú)線連接；所述伸縮支架(3)的可伸縮部件(3?2)由若干節(jié)互相套疊可伸縮的鋁鎂合金管組成，不同節(jié)段之間能夠在一定范圍內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)；所述掌上電腦(2)為帶有圖像分析與處理系統(tǒng)的觸摸屏式電腦。...

【技術(shù)特征摘要】
1.橋梁支座變形病害檢測(cè)系統(tǒng)，包括攝像頭(1)、掌上電腦(2)、伸縮支
架(3)和設(shè)置在伸縮支架(3)側(cè)面的三腳架(5)，其特征在于，
所述攝像頭(1)包括攝像頭工作部、設(shè)置在攝像頭(1)上方的信號(hào)收發(fā)裝
置(1-4)、攝像頭(1)底部的底座(1-3)和設(shè)置在所述底座(1-3)上方的球
形云臺(tái)(1-2)，球形云臺(tái)(1-2)的一端固定在所述底座(1-3)上部，另一端與
所述攝像頭工作部連接；所述攝像頭工作部的工作斷面為圓形，包括設(shè)置在其中
央的帶CMOS圖像傳感器的高清晰度球形紅外鏡頭和設(shè)置在其工作斷面邊緣平均
分布的若干個(gè)紅外LED(1-1)；攝像頭(1)通過(guò)上方的信號(hào)收發(fā)裝置(1-4)
與掌上電腦(2)無(wú)線連接，掌上電腦(2)控制攝像頭(1)下方的球形云臺(tái)(1-2)，
可使攝像頭(1)進(jìn)行水平、垂直兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)；
所述攝像頭(1)的底座(1-3)設(shè)有螺絲孔，用于固定在所述伸縮支架(3)
上，所述伸縮支架(3)包括支架底座(3-1)、可伸縮部件(3-2)和設(shè)置在支架
底座(3-1)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)電連接，所述
控制系統(tǒng)與所述掌上電腦(2)無(wú)線連接；所述伸縮支架(3)的可...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱尚清，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京路橋瑞通科技發(fā)展有限公司，北京路橋瑞通養(yǎng)護(hù)中心有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11