专利名称：一种桥梁检测车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及是一种检测装置，具体涉及应用于桥梁病害检测领域的检测车。
背景技术：
目前对于跨江河的桥梁、高架桥梁以及高墩桥梁的病害调查一般均无法直接或者 通过简单的梯子或望远镜等工具到达或看到梁底部分，因此，如果要接近构件进行病害调 查，需要通过桥梁检测车等辅助装置将技术人员送到桥下接近构件进行检测。虽然说桥梁 检测车为桥梁的检测提供了极大的便利，但是它也存在以下缺点 (1)桥梁检测车造价较高，目前具备检测车的桥梁检测或管养单位也很少，市面上 可供租赁的检测车就更少，而且租金每台一般在8000元以上，因此其使用受到限制； (2)效率较低，由于要不断的移动检测车才能够到达桥下的各个位置，而检测车 的支架与液压系统较为庞大，灵活性较差；特别是对于有路灯的桥梁(例如杭州湾跨海大 桥)，每1跨均需要将检测收起来移动到下一跨然后再将检测车支架放下来，这个过程更为 耗时，效率更低；而且一旦发现有病害还要对病害进行记录、测量并拍照，也会较大的影响 效率； (3)对交通的影响较大，一般的桥梁检测车由于需要使用庞大的支架系统，因此， 为其提供支撑的运输平台，一般均为大型卡车，当对运营桥梁进行检测时，支架的伸展时需 要占用2个车道，在桥下作业时，需要占用1个半车道，严重影响交通； (4)不适用宽幅桥梁和拱桥、斜拉桥等索承体系桥梁，尽管桥梁检测车的伸展长度 可能达到20米以上，但是对于现在新建的高速公路宽幅桥梁无法到达内侧部位，而且受吊 杆或拉索的限制，检测车也不能够应用于拱桥和斜拉桥等索承体系桥梁。
发明内容本用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种桥梁检测车，该检测车能快 速低成本地实现跨江跨河且不易到达桥下的桥梁的外观病害调查，改变现有的通过桥梁检 测车或登高车将人送到接近构件的地方进行检测的工作方式。 实现本实用新型目的的技术方案是一种桥梁检测车，包括车体、活动桁架平台、 桁架系统和检测装置，活动桁架平台设置在车体上，桁架系统安装在活动桁架平台上，所述 桁架系统包括可伸縮桁架臂和驱动装置，所述检测装置中设有摄像和测量系统，摄像和测 量系统安装在桁架臂的前端。 所述检测装置还包括主控单元、图像监控处理单元、人机接口单元和存储单元；所 述包括光学成像单元和立体测量单元；主控单元分别与光学成像单元、立体测量单元、图像 监控处理单元、人机接口单元、存储单元和运载单元连接，主控单元对所述五个单元的进行 协调和控制，实现图像采集、处理、立体量测、接口控制和图像存储；光学成像单元实现远距 离对桥梁外观的数字成像；图像监控处理单元根据桥梁外观图像判断有无缺陷，及进行缺 陷分类；立体测量单元根据采集的数字图像，在图像上直接测量桥梁相关结构和缺陷的外形值。 所述光学成像单元由变焦镜头、CCD传感器、A/D转换器、图像处理器DSP、缓冲存
储器、CPLD控制器和主控CPU组成，CPLD控制器分别与A/D转换器、图像处理器DSP、缓冲
存储器及主控CPU相连，主控CPU与缓冲存储器和本地存储单元互联。 所述人机接口单元采用按键，操作人员需要启动系统时，只需按下拍摄键即可，无
需做其他操作。 所述存储单元分为两部分图像序列存储在二级文件夹内，文件夹命名规则为一 级文件夹是日期，二级文件夹是成像单元对序列号；其它属性信息存储在数据库内，由数据 库管理图像序列和对应信息的关联。 所述检测装置还包括电源，电源采用车载发电机加电源稳压器组成，为检测装置 中的各单元供电。 所述活动桁架平台和检测装置的活动范围控制，采用多功能手柄进行操控。 作为本实用新型的进一步改进，所述检测装置中还包括运载单元，运载单元与主 控单元连接，桁架臂的前部设有导轨，运载单元安装在导轨上，摄像和测量系统安装在运载 单元上，运载单元在主控单元的控制下带动摄像和测量系统同步运行。本实用新型利用小 型承载车辆作为平台配合可伸臂到桥下的桁架系统，该平台可以由人工或伺服电机驱动， 摄像和测量系统采用365度球面全覆盖，且桁架系统前端为摄像与测量系统提供具有一定 活动范围的导轨。 承载车辆到达检测工位后，开启活动桁架平台，并调整好活动桁架平台的初始位 置和角度，启动光学成像单元，进入工作状态。在按下触发按钮后，系统开始工作，主要工 作包含四部分一、被测物体高清晰度数字成像；二、记录成像点位置信息；三、根据外界环 境，自动调整成像参数；四、将当前视角范围内图像传输到大型高清监控屏幕，自动配合手 动对每帧图像做缺陷有无的初始判断。无论有无缺陷，所有图像序列及相应的定位信息都 将存入数据库，初始判断有缺陷的图像将被特别标记，再次查看图像时在界面上报警，提醒 操作人员注意。如果发现有缺陷，可进一步启动测量处理功能，对图像上所呈现的桥梁外观 缺陷进行测量。这一过程也可在测量结束后离线进行。 本发明将高清成像技术应用于桥梁检测车，利用轻型液压电动桁架系统将高清摄 像机送到桥下，通过视频传输系统将视频信号传输到桥面支撑作业车的监控室的大屏幕 上，技术人员在监控室内对桥梁进行病害排查。可以对局部进行放大，相比人下到桥下接近 构件查看更加清晰。
(1)提高了桥梁病害调查的效率； (2)实现了桥梁外观病害状况的视频自动化存贮； (3)减小了检测时对交通通行的影响； (4)提供了对于桥梁构件中无法或不方便到达的部位的快速外观病害调查方式； (5)降低了桥梁检测工程的造价。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图 图2为本实用新型实施例1检测装置结构示意图具体实施方式
以下结合附图和实施例做进一步说明。 实施例1 如图1所示， 一种桥梁检测车100，包括车体1、活动桁架平台2、桁架系统3和检测 装置4，活动桁架平台设置在车体1上，桁架系统3安装在活动桁架平台2上。桁架系统3 包括可伸縮桁架臂5和驱动装置，驱动装置中设有伺服电机或由人工进行操控。检测装置 4中设有摄像和测量系统7和运载单元12，运载单元12是承载摄像与测量系统，运载单元 安装在导轨上面，可以通过总控台控制其在导轨上面移动，从而实现摄像与测量系统在一 定范围内自由活动，桁架臂5的前部设有导轨ll，运载单元12安装在导轨11上，摄像和测 量系统7安装在运载单元12上。 如图2所示，检测装置4包括主控单元6、摄像和测量系统7、图像监控处理单元8、 人机接口单元9、存储单元10和运载单元12，摄像和测量系统7包括光学成像单元71和立 体测量单元72。主控单元6分别与光学成像单元71、立体测量单元72、图像监控处理单元 8、人机接口单元9、存储单元10和运载单元12连接，对这五个单元的进行协调和控制，实现 图像采集、处理、立体量测、接口控制和图像存储。光学成像单元71实现远距离对桥梁外观 的数字成像；图像监控处理单元8根据桥梁外观图像判断有无缺陷，及进行缺陷分类；立体 测量单元72根据采集的数字图像，在图像上直接测量桥梁相关结构和缺陷的外形值。 主控单元6是检测装置4的核心，它是连接成像、量测、图像处理、存储的中心。通 过光学成像单元71输入高清数字图像序列，结合立体量测单元72被测点定位信息，供图像 监控处理单元8得到检测结果。 如图1和2所示，桁架系统3通过可伸縮桁架臂5将摄像和测量系统7送到桥13 下，光学成像单元71与立体测量单元72本身可360度球面旋转，且能够在导轨上面活动， 其活动过程由主控单元6控制运载单元12动作来完成。光学成像单元71由至少一对成像 单元对组成，安装在桁架臂导轨上的活动支架上，活动支架安装在运载单元12上面，成像 单元对可以是数字相机或摄像机，也可以是CCD传感器和后续处理电路，根据需要成像单 元对可增加变焦镜头。光学成像单元71还至少包含一个GPS和惯性测量单元，GPS与惯性 测量单元作用是进行摄像与测量单元的空间精确定位，GPS和惯性定位器件放置在桁架臂 前端，并且与立体测量单元72同步在导轨上面移动。立体测量单元72的控制以及光学成 像单元71的同步由主控单元6完成。
权利要求一种桥梁检测车，其特征是，该检测车包括车体、活动桁架平台、桁架系统和检测装置，活动桁架平台设置在车体上，桁架系统安装在活动桁架平台上，所述桁架系统包括可伸缩桁架臂和驱动装置，所述检测装置中设有摄像和测量系统，摄像和测量系统安装在桁架臂的前端。
2. 根据权利要求1所述的桥梁检测车，其特征是，所述检测装置还包括主控单元、图像 监控处理单元、人机接口单元和存储单元；所述包括光学成像单元和立体测量单元；主控 单元分别与光学成像单元、立体测量单元、图像监控处理单元、人机接口单元、存储单元和 运载单元连接，主控单元对所述五个单元的进行协调和控制，实现图像采集、处理、立体量 测、接口控制和图像存储；光学成像单元实现远距离对桥梁外观的数字成像；图像监控处 理单元根据桥梁外观图像判断有无缺陷，及进行缺陷分类；立体测量单元根据采集的数字 图像，在图像上直接测量桥梁相关结构和缺陷的外形值。
3. 根据权利要求1所述的桥梁检测车，其特征是，所述光学成像单元由变焦镜头、CCD 传感器、A/D转换器、图像处理器DSP、缓冲存储器、CPLD控制器和主控CPU组成，CPLD控制 器分别与A/D转换器、图像处理器DSP、缓冲存储器及主控CPU相连，主控CPU与缓冲存储器 和本地存储单元互联。
4. 根据权利要求1所述的桥梁检测车，其特征是，所述存储单元分为文件夹和数据库 两部分。
5. 根据权利要求2所述的桥梁检测车，其特征是，所述光学成像单元与立体测量单元 可360度球面旋转。
6. 根据权利要求2所述的桥梁检测车，其特征是，所述检测装置中还包括运载单元，运 载单元与主控单元连接，桁架臂的前部设有导轨，运载单元安装在导轨上，摄像和测量系统 安装在运载单元上，运载单元在主控单元的控制下带动摄像和测量系统同步运行。
7. 根据权利要求2所述的桥梁检测车，其特征是，所述光学成像单元由至少一对成像 单元对组成。
8. 根据权利要求7所述的桥梁检测车，其特征是，所述光学成像单元还至少包含一个
专利摘要本实用新型涉及一种桥梁检测车，其技术方案是一种桥梁检测车，包括车体、活动桁架平台、桁架系统和检测装置，活动桁架平台设置在车体上，桁架系统安装在活动桁架平台上，所述桁架系统包括可伸缩桁架臂和驱动装置，所述检测装置中设有摄像和测量系统，摄像和测量系统安装在桁架臂的前端。该检测车能快速低成本地实现跨江跨河且不易到达桥下的桥梁的外观病害调查，改变现有的通过桥梁检测车或登高车将人送到接近构件的地方进行检测的工作方式。
文档编号E01D19/10GK201473886SQ20092023133
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者徐剑, 承宇, 段鸿杰, 糜长军, 马志国 申请人:江苏省交通科学研究院股份有限公司