一种基于四翼无人机的桥梁检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁检测设备技术领域，具体涉及到一种基于四翼无人机的桥梁检测系统。
【背景技术】
[0002]近10年来，我国公路交通事业发展迅猛。截至2005年底，我国公路桥梁达33.66万座、1474.75万m，其中特大桥梁876座、145.96万m，大桥23290座、512.53万m，中桥7.17万座、393.74万m，小桥24.07万座、422.53万m。大量桥梁建设项目的开工和完成，使得我国在桥梁建设方面跨入世界先进行列。可以预见，在今后一个时期，我国公路桥梁建设仍将保持高速发展，而质量是公路桥梁建设中永恒的主题。与我国经济发展迅速相对应，交通荷载增长变化也很快，城市的桥梁每天承载数以万计的车流，导致不少桥梁存在一定的缺陷和损伤。广东省交通厅在2000年对广东省内现有的桥梁状况进行普查，结果发现1.87万余座桥梁中，属于三、四类不良状况或承载力不足问题的桥有4244座，占总数的22.7%，长度达109616m。虽然这些桥不一定都是危桥，但却都存有隐患。为此，需对桥梁的使用状况、缺陷及损伤进行全面检查，明确缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势，以便分析、评价缺陷及损伤对桥梁性能和承载力的影响，为桥梁维护、加固或改造设计提供技术依据。对既有桥梁检测评估，全面检查量测的工作是必须的，也是不可缺少或省略的。虽然有关部门会定期对桥梁进行“体检”，然而一些安全隐患仍难以预测。
[0003]现在桥梁主要是由专业的桥梁检测机构来进行桥梁检测工作，主要的技术手段是采用桥梁检测车来进行检测，检测内容主要是外观检查，内部缺陷检查，混凝土强度测定，钢筋锈蚀的评价技术，静力试验，动力试验等。主要装备是桥梁检测车，测试传感器，信号放大器，光线示波器，磁带记录仪，数据信号处理机，超声波检测仪，混凝土回弹仪等。传统的桥梁检测多是利用相关专用仪器对桥梁各个部位进行测量、记录和统计，在此过程中，维护人员需悬挂在桥梁下方，或从高架平台上着手检测，难免忽略一些细节部位，耗时费力，不仅效率较低，并且还有一定的危险性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种系统，可以用于桥梁检测，检测桥梁的相关参数，操作使用方便，降低桥梁检测成本和危险性，提高检测准确率和可靠性。
[0005]为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:提供一种基于四翼无人机的桥梁检测系统，包括
[0006]四翼无人机，四翼无人机包括用于提供升力的旋转叶片，旋转叶片设置有导流圈；四翼无人机上设置有摄像头、通信模块和单片机，单片机与安装在四翼无人机上的加速度传感器和超声波检测模块连接;通信模块分别与摄像头、单片机和高频无线传输模块连接；以及用于为系统提供电源的电源。
[0007]优选的，系统配置有四个导流圈。
[0008]优选的，四翼无人机包括飞行控制系统，云控制系统和无线通信系统;飞行控制系统包括遥控发射机、接收机、舵机、陀螺仪自主飞行控制器。
[0009]优选的，无线传输模块将信号传输至PC终端。
[0010]优选的，还包括用于控制四翼无人机的遥控装置。
[0011]优选的，加速度传感器为三轴加速度传感器;单片机为ardu1n单片机。
[0012]综上所述，本实用新型具有以下优点:
[0013]本实用新型在四翼无人机上搭载摄像头、单片机以及各种用于检测桥梁的传感器，可以在四翼无人机飞行或者定点过程中采集高清图片，视频等数据资料，并通过单片机的处理将采集到的信号经由通信模块发送给地面接收端;地面通过终端接收到数据资料后可以为专业工程人员提供决策依据并辅助决策。
[0014]本实用新型可以在桥梁工程检测，桥梁工程静动载实验中进行应用，具有极高的可行性与良好的产业化前景，将具有重大的社会与经济价值。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的不意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0017]本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于四翼无人机的桥梁检测系统，包括四翼无人机。四翼无人机包括用于提供升力的旋转叶片，旋转叶片设置有导流圈，导流圈的设置与现有的无人机旋转叶片设置的气体导流装置相同，设置在旋转叶片外周，其形状为中空的圆锥台。现有的四翼无人机的四个角上设有旋转叶片，通过叶片的旋转提供升力;为了实现平衡系统配置有四个导流圈。四翼无人机包括飞行控制系统，云控制系统和无线通信系统;飞行控制系统包括遥控发射机、接收机、舵机、陀螺仪自主飞行控制器。四翼无人机通过地面的遥控装置控制。
[0018]四翼无人机上设置有摄像头、通信模块和单片机，单片机与安装在四翼无人机上的加速度传感器和超声波检测模块连接;加速度传感器为三轴加速度传感器。通信模块分别与摄像头、单片机和高频无线传输模块连接;无线传输模块将信号传输至PC终端；以及用于为系统提供电源的电源。
[0019]当四翼无人机到达指定位置后，通过摄像头采集图像或者视频信息，通过加速度传感器和超声波检测模块将检测到的数据通过单片机处理后发送至PC终端，进而实现通信链接和数据处理。
[0020]本实用新型总结现在的桥梁检测方法，创新性的结合四翼无人机、传感器技术。该系统在当前桥梁检测方法的基础上，充分考虑到桥梁检测工作的特殊性，要求精度高，环境比较差的特点；使用四翼无人机作为飞行平台，并在四翼无人机的四个叶片上安装了四个导流圈，利用四翼无人机的四个叶片在高速旋转中向下喷气，向上吸气的特点。在四翼无人机即将接近桥梁底部时，高速旋转的叶片从上面可以吸取空气，造成上面部分的气压渐渐降低，在大气压的作用下，把四翼无人机紧紧的压在桥梁底部。从而为四翼无人机上面搭载的传感器创造出稳定的工作面和工作条件。在气压把四翼无人机压在桥梁底部的时候，搭载在四翼无人机上的传感器同时贴在桥梁底部，并且开始工作。
[0021]本实用新型利用了桥梁在受到桥面汽车冲击荷载的时候就会产生振动，并且不同吨位的车辆产生的振动大小振动幅度、频率的不同和桥梁在受到冲击荷载时突然产生的变形的特点。同时利用超声波在遇到物体会回弹的特性并且超声波在遇到物体的回弹的时间不同的特点，使用超声波检测桥梁的裂缝。同时也优化了图像传输的算法，使高清视频传输的延迟大大降低，并且提高了视频的画质。
[0022]本实用新型具有多种优势，例如针对性强、实用性高，具有一定的前瞻性，实现了集成创新。系统对桥梁可以进行方便快捷的检测和监测，实现面向所有桥梁振动和车辆冲击产生的振动数据统计;可以有效推进中国的桥梁检测管理趋向于智能化。
[0023]虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
【主权项】
1.一种基于四翼无人机的桥梁检测系统，其特征在于:包括 四翼无人机，所述四翼无人机包括用于提供升力的旋转叶片，所述旋转叶片设置有导流圈;所述四翼无人机上设置有摄像头、通信模块和单片机，所述单片机与安装在四翼无人机上的加速度传感器和超声波检测模块连接;所述通信模块分别与摄像头、单片机和高频无线传输模块连接;以及 用于为系统提供电源的电源。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于:所述系统配置有四个导流圈。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于:所述四翼无人机包括飞行控制系统，云控制系统和无线通信系统。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于:所述飞行控制系统包括遥控发射机、接收机、舵机、陀螺仪自主飞行控制器。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于:所述无线传输模块将信号传输至PC终端。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于:还包括用于控制四翼无人机的遥控装置。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于:所述加速度传感器为三轴加速度传感器。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于:所述单片机为ardu1n单片机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于四翼无人机的桥梁检测系统，包括四翼无人机，四翼无人机包括旋转叶片，旋转叶片设置有导流圈；四翼无人机上设置有摄像头、通信模块和单片机，单片机与安装在四翼无人机上的加速度传感器和超声波检测模块连接；通信模块分别与摄像头、单片机和高频无线传输模块连接；以及用于为系统提供电源的电源。本实用新型在四翼无人机上搭载摄像头、单片机以及各种用于检测桥梁的传感器，可以在四翼无人机飞行或者定点过程中采集高清图片，视频等数据资料，并通过单片机的处理将采集到的信号经由通信模块发送给地面接收端；地面通过终端接收到数据资料后可以为专业工程人员提供决策依据并辅助决策。
【IPC分类】E01D19/10, H04N7/18
【公开号】CN205313975
【申请号】CN201521115217
【发明人】乔霈, 黄晓明, 闫腾飞
【申请人】乔霈
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月29日