【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于橋梁檢測，具體涉及一種火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展，大量的橋梁和交通工具不斷涌現(xiàn)，為人們出行帶來極大便利。然而，橋梁和交通工具數(shù)量的增多，無疑使火災(zāi)事故發(fā)生的概率上升。受災(zāi)橋梁的檢測工作至關(guān)重要，因為一旦橋梁出現(xiàn)受損情況而未能及時被發(fā)現(xiàn)和處理，將會對公眾的生命財產(chǎn)安全以及交通安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時，橋梁作為交通運輸?shù)年P(guān)鍵組成部分，一旦因火災(zāi)受損，極有可能影響交通的暢通。所以必須盡快對災(zāi)后橋梁進行檢測和評定，以便迅速恢復(fù)交通功能，最大程度地減少對交通系統(tǒng)的不良影響。
2、目前，現(xiàn)有受火橋梁的檢測方式存在多方面問題，嚴(yán)重影響檢測效率與安全性，具體如下：
3、一是檢測方式與安全性問題：現(xiàn)有檢測主要依靠檢測人員搭乘手腳架或乘坐升降機進行操作，檢測設(shè)施常常會因環(huán)境因素受限而無法搭設(shè)，極大地阻礙了檢測工作的順利開展，且高空作業(yè)存在一定的風(fēng)險，會對行動上造成不便，而且火災(zāi)后的橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，存在材料剝落甚至結(jié)構(gòu)垮塌的風(fēng)險，對檢測人員生命安全的威脅；
4、二是檢測時間問題：火災(zāi)后，第一時間待測位置的溫度通常較高，導(dǎo)致檢測工作無法及時開展，從而延誤了檢測的最佳時機。隨著時間的推移，橋梁的受損情況可能會進一步惡化，增加后續(xù)修復(fù)的難度和成本；
5、三是檢測維度與同步性問題：目前多數(shù)儀器只能針對單一因素、單一空間維度進行災(zāi)后數(shù)據(jù)采集，無法進行同步同時采集，因此無法第一時間全面反映橋梁的受損狀況；
6、四
7、綜上所述，由于現(xiàn)有技術(shù)在檢測方式、時間、維度、同步性以及測點選擇等方面的不足，使得火災(zāi)后橋梁檢測與后續(xù)修復(fù)速度嚴(yán)重降低。工程人員在確定構(gòu)件材料受火后的強度、開裂程度、構(gòu)件變形程度等方面需要耗費大量時間進行全方位分析評定，而這個過程繁瑣復(fù)雜，極大地影響了橋梁的及時修復(fù)和交通的正常恢復(fù)，因此現(xiàn)階段迫切需要一種能夠解決上述問題的措施。
8、有鑒于此，特提出此專利技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置及方法，本專利技術(shù)的探傷裝置在與待檢測位置直接接觸的部位設(shè)置了耐高溫材料，因而能夠在火災(zāi)發(fā)生后第一時間對橋梁進行檢測。此外，該裝置加裝了轉(zhuǎn)動組件，可對檢測面進行切換，進而實現(xiàn)多維度檢測。同時，該裝置能夠設(shè)置測點數(shù)量和間距，并自動移動執(zhí)行多個檢測任務(wù)，能夠快速實現(xiàn)對受火災(zāi)后橋梁的材料強度檢驗以及病害檢測，還能實現(xiàn)損傷數(shù)據(jù)與位置信息的同步上傳，并進行自動預(yù)警和安全評估。
2、本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的：
3、一方面，本專利技術(shù)提供了一種火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，包括主體支撐組件，所述主體支撐組件上設(shè)置有用于驅(qū)動所述探傷裝置移動的驅(qū)動組件、能夠吸附待檢測位置的吸附組件、對待檢測位置進行檢測并采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測采集組件、數(shù)據(jù)收發(fā)處理組件以及控制組件；
4、其中，所述主體支撐組件由連接臺和位于所述連接臺下方的支撐架組成，且兩者均為殼體結(jié)構(gòu)，所述支撐架內(nèi)設(shè)置有儲能電源，所述連接臺與支撐架通過轉(zhuǎn)動組件連接，在所述轉(zhuǎn)動組件的驅(qū)動下、連接臺能夠相對支撐架形成90度的夾角；
5、所述儲能電源分別與驅(qū)動組件、吸附組件、數(shù)據(jù)檢測采集組件、數(shù)據(jù)收發(fā)處理組件以及控制組件電連接，為各組件提供電源；所述控制組件分別與驅(qū)動組件、吸附組件、數(shù)據(jù)檢測采集組件、數(shù)據(jù)收發(fā)處理組件以及轉(zhuǎn)動組件連接，以控制各組件協(xié)同工作。
6、進一步地，所述驅(qū)動組件包括多個動力螺旋槳，相應(yīng)地在所述支撐架的外圍、沿周向呈環(huán)形陣列凸出設(shè)置有與所述動力螺旋槳數(shù)量相同的連接臂，每個所述動力螺旋槳安裝于對應(yīng)的連接臂末端，每個所述動力螺旋槳的電機與儲能電源電連接，且每個所述動力螺旋槳外圍均配置有保護槳葉的防護結(jié)構(gòu)。
7、優(yōu)選的，所述防護結(jié)構(gòu)包括滾動輪和滾動軸承，所述滾動軸承固定套設(shè)于動力螺旋槳電機的輸出軸上，所述滾動輪固定安裝在滾動軸承的外圈上、且位于所述動力螺旋槳槳葉的外圍，所述滾動輪上包裹有耐高溫硅橡膠。
8、優(yōu)選的，每個所述連接臂的底部均安裝有支撐件，并且每個所述支撐件與支撐架中心的距離均相同，便于探傷裝置平穩(wěn)起降。
9、進一步地，所述驅(qū)動組件包括多個動力螺旋槳，相應(yīng)地在所述支撐架的外圍、沿周向呈環(huán)形陣列凸出設(shè)置有與所述動力螺旋槳數(shù)量相同的連接臂，每個所述動力螺旋槳安裝于對應(yīng)的連接臂末端，每個所述動力螺旋槳的電機與儲能電源電連接，且每個所述動力螺旋槳外圍均配置有保護槳葉的防護結(jié)構(gòu)。
10、進一步地，所述吸附組件為兩套，每套所述吸附組件均包括固定設(shè)置于連接臺頂部的兩個真空吸盤以及安裝于支撐架內(nèi)的真空泵；
11、其中，所述真空泵通過氣孔接口、一分二氣管以及連接管分別與兩個真空吸盤連接，所述真空吸盤通過吸盤支撐柱固設(shè)于連接臺上，且所述真空吸盤由耐高溫硅橡膠材料制成。
12、進一步地，所述數(shù)據(jù)檢測采集組件包括多個影像采集結(jié)構(gòu)，多個所述影像采集結(jié)構(gòu)均勻設(shè)于支撐架上；
13、其中，每個所述影像采集結(jié)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)軸承、第一電機、萬向節(jié)、十字銷釘和高清攝像頭，所述高清攝像頭通過十字銷釘與萬向節(jié)鉸接，所述萬向節(jié)內(nèi)部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸承和第一電機，所述第一電機通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸承帶動萬向節(jié)、十字銷釘和高清攝像頭沿水平方向旋轉(zhuǎn)；
14、所述十字銷釘呈殼體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)置有第二電機，所述第二電機的輸出軸端部設(shè)有主動錐齒輪，所述主動錐齒輪與十字銷釘和萬向節(jié)鉸接處內(nèi)側(cè)設(shè)置的從動錐齒輪相嚙合，所述第二電機通過驅(qū)動主動錐齒輪旋轉(zhuǎn)，進而帶動從動錐齒輪、十字銷釘和高清攝像頭沿垂直方向旋轉(zhuǎn)。其中，所述主動錐齒輪與從動錐齒輪呈“l(fā)”型分布。
15、進一步地，所述數(shù)據(jù)檢測采集組件還包括病害檢測結(jié)構(gòu)，所述病害檢測結(jié)構(gòu)包括用于測量混凝土結(jié)構(gòu)橋梁表面硬度的回彈儀、用于測量鋼結(jié)構(gòu)橋梁硬度的里氏硬度計、用于受火后橋梁撓度檢測的激光測距儀以及用于檢測探傷裝置檢測位置移動距離的里程計；
16、其中，所述回彈儀和里氏硬度計間距安裝于連接臺的頂部，且所述回彈儀位于連接臺的頂部中心，所述激光測距儀固定設(shè)置于支撐架內(nèi)，所述里程計固定設(shè)置于連接臺的內(nèi)部。
17、進一步地，所述回彈儀的周向上設(shè)置有回彈儀限位器，所述回彈儀限位器與連接臺固定連接，用于限制回彈儀水平移動，同時所述回彈儀限位器頂部的圓環(huán)用于保證回彈儀軸線與橋面垂直；
18、所述回彈儀限位器下部的圓環(huán)通過減震彈簧伸縮桿均勻連接體有多個耐高溫硅橡膠材料制作的定向車輪，所述定向車輪上安裝有轉(zhuǎn)速傳感器，所述里程計通過轉(zhuǎn)速傳感器測定定向車輪行進的里程數(shù)。
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【技術(shù)保護點】
1.一種火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，包括主體支撐組件(1)，所述主體支撐組件(1)上設(shè)置有用于驅(qū)動所述探傷裝置移動的驅(qū)動組件(2)、能夠吸附待檢測位置的吸附組件(3)、對待檢測位置進行檢測并采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測采集組件(4)、數(shù)據(jù)收發(fā)處理組件(5)以及控制組件(6)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述驅(qū)動組件(2)包括多個動力螺旋槳(21)，相應(yīng)地在所述支撐架(12)的外圍、沿周向呈環(huán)形陣列凸出設(shè)置有與所述動力螺旋槳(21)數(shù)量相同的連接臂(121)，每個所述動力螺旋槳(21)安裝于對應(yīng)的連接臂(121)末端，每個所述動力螺旋槳(21)的電機與儲能電源(7)電連接，且每個所述動力螺旋槳(21)外圍均配置有保護槳葉的防護結(jié)構(gòu)(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述吸附組件(3)為兩套，每套所述吸附組件(3)均包括固定設(shè)置于連接臺(11)頂部的兩個真空吸盤(31)以及安裝于支撐架(12)內(nèi)的真空泵(32)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)檢測采集組件(4)還包括病害檢測結(jié)構(gòu)(42)，所述病害檢測結(jié)構(gòu)(42)包括用于測量混凝土結(jié)構(gòu)橋梁表面硬度的回彈儀(421)、用于測量鋼結(jié)構(gòu)橋梁硬度的里氏硬度計(422)、用于受火后橋梁撓度檢測的激光測距儀(423)以及用于檢測探傷裝置檢測位置移動距離的里程計(424)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述回彈儀(421)的周向上設(shè)置有回彈儀限位器(425)，所述回彈儀限位器(425)與連接臺(11)固定連接，用于限制回彈儀(421)水平移動，同時所述回彈儀限位器(425)頂部的圓環(huán)用于保證回彈儀(421)軸線與橋面垂直；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)收發(fā)處理組件(5)包括安裝于支撐架(12)內(nèi)具有GPS定位功能的數(shù)據(jù)盒(51)、設(shè)置于所述數(shù)據(jù)盒(51)上的網(wǎng)橋天線(52)以及位于地面的中央處理器(53)；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述控制組件(6)包括位于連接臺(11)內(nèi)的控制器(61)和遙控器(62)，所述控制器(61)與遙控器(62)通過固定頻率和加密方式的wifi模塊無線連接，所述控制器(61)控制驅(qū)動組件(2)、吸附組件(3)、數(shù)據(jù)檢測采集組件(4)、數(shù)據(jù)收發(fā)處理組件(5)以及轉(zhuǎn)動組件(8)執(zhí)行相應(yīng)的動作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動組件(8)包括與支撐架(12)頂部固定連接的凹型底座(81)，所述凹型底座(81)上方的一側(cè)鉸接有轉(zhuǎn)動頂板(82)，所述轉(zhuǎn)動頂板(82)與連接臺(11)的底部固定連接，所述凹型底座(81)內(nèi)固定設(shè)置有液壓缸(83)，所述液壓缸(83)活塞的端部與轉(zhuǎn)動頂板(82)的底部連接，所述液壓缸(83)與控制組件(6)連接。
10.一種基于權(quán)利要求1～9任意一項所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，包括主體支撐組件(1)，所述主體支撐組件(1)上設(shè)置有用于驅(qū)動所述探傷裝置移動的驅(qū)動組件(2)、能夠吸附待檢測位置的吸附組件(3)、對待檢測位置進行檢測并采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)檢測采集組件(4)、數(shù)據(jù)收發(fā)處理組件(5)以及控制組件(6)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述驅(qū)動組件(2)包括多個動力螺旋槳(21)，相應(yīng)地在所述支撐架(12)的外圍、沿周向呈環(huán)形陣列凸出設(shè)置有與所述動力螺旋槳(21)數(shù)量相同的連接臂(121)，每個所述動力螺旋槳(21)安裝于對應(yīng)的連接臂(121)末端，每個所述動力螺旋槳(21)的電機與儲能電源(7)電連接，且每個所述動力螺旋槳(21)外圍均配置有保護槳葉的防護結(jié)構(gòu)(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述吸附組件(3)為兩套，每套所述吸附組件(3)均包括固定設(shè)置于連接臺(11)頂部的兩個真空吸盤(31)以及安裝于支撐架(12)內(nèi)的真空泵(32)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)檢測采集組件(4)包括多個影像采集結(jié)構(gòu)(41)，多個所述影像采集結(jié)構(gòu)(41)均勻設(shè)于支撐架(12)上；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后橋梁檢測的多功能多維度探傷裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)檢測采集組件(4)還包括病害檢測結(jié)構(gòu)(42)，所述病害檢測結(jié)構(gòu)(42)包括用于測量混凝土結(jié)構(gòu)橋梁表面硬度的回彈儀(421)、用于測量鋼結(jié)構(gòu)橋梁硬度的里氏硬度計(422)、用于受火后橋梁撓度檢測的激光測距儀(423)以及用于檢測探傷裝置檢測位置移動距離的里...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張崗，韓俊浩，周俊毅，丁宇航，陳博浩，王世超，
申請(專利權(quán))人：長安大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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