一种桥梁检测设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及桥梁检测技术领域，具体涉及一种桥梁检测设备。


背景技术：

[0002]
桥梁检测一般分为设备检测和外观检测两种。桥梁建成验收合格后，在运营过程中需要定期对桥梁进行外观检测，通过桥梁外观的变化情况来决定是否需要进一步的设备测量。现有的桥梁外观检测方法比较单一，一般通过技术人员到现场目测并通过经验判断。然而，对于桥梁底部、桥墩支座等隐避部位的外观检测，技术人员站在桥面上，或者站在桥底下，都很难直接目测到。
[0003]
为了能够对隐避部位进行外观检测，本领域技术人员常采用以下几种设备：
[0004]
(1)采用桥检车把人员运送到隐蔽位置处，来实现抵近观察。
[0005]
桥检车属于大型工程作业车辆，作业审批手续繁杂，使用成本高，车辆展开、收放需要专业人员操作且较为耗费时间。桥检车的主要作用为在桥梁下部构建作业平台，实现对桥梁的检测、维修施工等用途，如果仅仅用于外观日常巡检使用，则运行成本太高。
[0006]
(2)采用无人机进行外观检测。
[0007]
申请号为201821331562.4的实用新型专利公开了一种桥梁检测无人机系统，具体公开了一种通过无人机进行桥梁检测的系统。但是当前无人机技术还存在技术制约，比如电池电量有限，一次起飞作业时间不长，一般在二十分钟左右，对于桥梁的连续检测作业要求难以满足；另外，桥梁底部环境复杂，周边障碍物较多，空间较为狭小，对于无人机操作人员的要求非常高，一不小心就会发生坠机的现象，造成经济损失。
[0008]
申请号为cn201811302247.3的发明专利公开了一种基于系留无人机的大型桥梁检测方法及检测装置，具体公开了一种系留式的供电方案，该方案虽然能解决电池供电不能持久的问题，但是系留线会严重影响无人机的操作性能，而且线路绕到桥梁底部后容易发生缠绕等异常情况，造成无人机损坏的现象发生。
[0009]
申请号为201820897270.0的实用新型专利公开了一种新型无人机桥梁检测航线规划系统，具体公开了航线规划及自动控制的方案，该方案虽然能够克服系留线影响无人机操作性能的问题，但是该方案需要设置多个控制基站，配合无人机的航线规划系统，定位设备、通讯设备等一起工作才能实现，需要的配套设备比较多，系统较复杂。
[0010]
综上所述，急需一种桥梁检测设备以解决现有技术中存在的运行成本高且设备复杂的问题。


技术实现要素：

[0011]
本实用新型目的在于提供一种桥梁检测设备，具体技术方案如下：
[0012]
一种桥梁检测设备，包括第一定位机构、第二定位机构、锁紧件、拍摄机构、主控模块和移动电源，所述第一定位机构包括第一l型杆、第一驱动调节件和支撑滑轮，所述第一l型杆为空心方管结构且倒置设置在桥梁护栏的内侧，在所述第一l型杆的竖直边上远离护
栏的一侧开设有竖直方向的腰形孔，而靠近护栏的一侧开设有与腰形孔正对的方形孔，所述第一驱动调节件的一端插入腰形孔内而另一端通过方形孔，且第一驱动调节件可滑动设置在第一l型杆的竖直边上，用于压紧护栏和栏杆的内侧，所述支撑滑轮设置在第一l型杆的水平边上，用于支撑第一定位机构和第二定位机构在栏杆上滑动；
[0013]
所述第二定位机构包括第二l型杆和第二驱动调节件，所述第二l型杆为空心方管结构且倒置设置在桥梁护栏的外侧，所述第二l型杆的外部宽度小于第一l型杆的内部宽度且二者的水平边通过锁紧件实现可伸缩式连接，所述第二驱动调节件可转动设置在第二l型杆的竖直边上，用于压紧护栏的外侧；
[0014]
所述拍摄机构包括伸缩组件和云台相机，所述伸缩组件竖直设置，其上端与第二定位机构连接而下端与云台相机连接，所述伸缩组件用于调节云台相机在竖直方向上的伸缩高度，所述云台相机用于对桥梁外观拍照；
[0015]
所述主控模块和移动电源间通过电路连接且二者设置在第一定位机构或第二定位机构上，所述主控模块与第一定位机构、第二定位机构和拍摄机构间通过电路连接，用于控制第一定位机构和第二定位机构沿护栏滑动和压紧护栏的动作，以及控制拍摄机构动作。
[0016]
优选的，所述腰形孔的数量为两个且分别为正对护栏位置设置的一号腰形孔和正对栏杆位置设置的二号腰形孔；所述方形孔的数量为两个且分别为正对一号腰形孔设置的一号方形孔和正对二号腰形孔设置的二号方形孔；
[0017]
所述第一驱动调节件的数量为两个，分别为一号驱动调节件和二号驱动调节件，所述一号驱动调节件通过一号腰形孔和一号方形孔设置在第一l型杆上，用于压紧护栏，所述二号驱动调节件通过二号腰形孔和二号方形孔设置在第一l型杆上，用于压紧栏杆。
[0018]
优选的，所述一号驱动调节件包括u型框架、安装旋钮、步进电机、驱动齿轮、从动齿轮和v型橡胶轮，所述u型框架横向设置在第一l型杆的一号方形孔位置处，其开口端朝向一号方形孔，而与开口端相对的非开口端紧靠一号腰形孔，所述安装旋钮插入一号腰形孔并与u型框架固连，所述v型橡胶轮竖直可转动设置在开口端上，在所述v型橡胶轮的顶部或底部设有从动齿轮，所述步进电机设置在u型框架的顶部或底部且其输出轴与驱动齿轮连接，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合，在步进电机作用下依次带动驱动齿轮、从动齿轮啮和v型橡胶轮，实现第一定位机构沿护栏运动；
[0019]
所述二号驱动调节件与一号驱动调节件结构相同，所述二号驱动调节件的v型橡胶轮的v型缺口与栏杆卡和。
[0020]
优选的，所述第二驱动调节件包括转动撑杆、滑轮、步进电机和锁紧旋钮，所述转动撑杆与第二l型杆在水平方向上可转动连接，所述滑轮水平可转动设置在转动撑杆远离第二l型杆的一端上，所述步进电机设置在转动撑杆上，用于驱动滑轮转动实现第二定位机构沿护栏运动，所述锁紧旋钮设置在转动撑杆与第二l型杆的连接位置处，用于在转动撑杆转动并使滑轮压紧护栏时固定转动撑杆。
[0021]
优选的，在所述第二l型杆的竖直边上设有水平的耳板，所述转动撑杆与耳板通过销轴连接；
[0022]
在所述耳板上设有弧度与转动撑杆转动方向相似的三号腰形孔，在所述转动撑杆上对应三号腰形孔的位置设有对位腰形孔，所述锁紧旋钮插入对位腰形孔和三号腰形孔固
定转动撑杆。
[0023]
优选的，所述第一定位机构、第二定位机构的数量均为两组且沿护栏长度方向设置，两个第二定位机构间通过第一连接杆和第二连接杆连接固定，所述第一连接杆和第二连接杆上下平行设置。
[0024]
优选的，所述伸缩组件包括第一伸缩杆、第二伸缩杆、第一电机、第二电机、第一齿轮和第二齿轮，所述第一伸缩杆为空心方管结构且设置在第二连接杆上，在第一伸缩杆的外壁面上沿其长度方向设有第一齿轨，在第一伸缩杆的内壁面上沿其长度方向设有第二齿轨，所述第一电机设置在第二连接杆上，所述第一电机的输出轴与第一齿轮连接，所述第一齿轮与第一齿轨啮合，所述第二伸缩杆设置在第一伸缩杆内，且在第二伸缩杆的顶部设有第二电机，所述第二电机的输出轴与第二齿轮连接，所述第二齿轮与第二齿轨啮合。
[0025]
优选的，所述伸缩组件还设有防护罩，所述防护罩设置在第二连接杆上并位于第一伸缩杆的外侧，用于确保第一齿轮传动时的安全性；
[0026]
所述第一电机、第二电机均为步进电机。
[0027]
优选的，所述云台相机包括水平旋转副、垂直旋转副、摄像头和变焦机构，所述水平旋转副用于水平旋转所述摄像头，所述垂直旋转副用于垂直旋转所述摄像头，所述变焦机构用于对拍摄物体的远近进行自动对焦。
[0028]
优选的，在所述主控模块上还设有用于发射无线网的无线网信号装置，通过手机终端连接无线网，在手机上安装有所述主控模块的手机app，通过操控手机app实时操控主控模块并通过云台相机拍摄图像以检测桥梁不同位置处的外观的变化情况；
[0029]
所述移动电源为锂电池。
[0030]
应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
[0031]
(1)本实用新型所述桥梁检测设备，第一定位机构用于压紧护栏和栏杆的内侧，第二定位机构用于压紧护栏的外侧，通过锁紧件实现第一定位机构和第二定位机构可伸缩式连接，确保第一定位机构和第二定位机构适应不同尺寸桥梁的检测，支撑滑轮用于支撑第一定位机构和第二定位机构在栏杆上滑动，实现所述桥梁检测设备对桥梁任一位置的实时检测。本实用新型通过主控模块在移动电源提供电力的条件下，用于控制第一定位机构和第二定位机构沿护栏滑动和压紧护栏的动作，以及控制拍摄机构动作，大大降低了运行成本。所述桥梁检测设备能够对桥梁的桥墩、盖梁、t梁等处于桥面以下的结构部位通过摄像头进行视觉检测，克服了桥面以下隐藏结构等部位无法直接观测的困难，同时设备结构简单、可收放、能便携式移动，可快速完成整座桥梁的外观检测作业，提高了作业效率。
[0032]
(2)本实用新型中所述第一定位机构、第二定位机构的数量均为两组且沿护栏长度方向设置，两个第二定位机构间通过第一连接杆和第二连接杆连接固定，所述第一连接杆和第二连接杆上下平行设置，确保所述桥梁检测设备结构的稳定性。
[0033]
(3)本实用新型中所述云台相机包括水平旋转副、垂直旋转副、摄像头和变焦机构，所述水平旋转副用于水平旋转所述摄像头，所述垂直旋转副用于垂直旋转所述摄像头，所述变焦机构用于对拍摄物体的远近进行自动对焦；云台相机能够在主控模块的控制下实现防抖动功能，保证拍摄图像的清晰和稳定，确保桥梁外观检测的精度。
[0034]
(4)本实用新型中在所述主控模块上还设有用于发射无线网的无线网信号装置，通过手机终端连接无线网，在手机上安装有所述主控模块的手机app，通过操控手机app实
时操控主控模块并通过云台相机拍摄图像以检测桥梁不同位置处的外观的变化情况，使操作智能化。
[0035]
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
[0036]
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[0037]
图1是本实用新型实施例1的桥梁检测设备作业时的侧视结构示意图；
[0038]
图2是图1中桥梁检测设备作业时的正视结构示意图；
[0039]
图3是图1中一号驱动调节件的结构示意图；
[0040]
其中，1、第一l型杆，2、第一驱动调节件，2.1、一号驱动调节件，2.1.1、u型框架，2.1.2、安装旋钮，2.1.3、驱动齿轮，2.1.4、从动齿轮，2.1.5、v型橡胶轮，2.2、二号驱动调节件，3、支撑滑轮，4、第二l型杆，5、第二驱动调节件，5.1、转动撑杆，5.2、滑轮，5.3、锁紧旋钮，6、锁紧件，7、伸缩组件，7.1、第一伸缩杆，7.1.1、第一齿轨，7.1.2、第二齿轨，7.2、第二伸缩杆，7.3、第一齿轮，7.4、第二齿轮，7.5、防护罩，8、云台相机，8.1、水平旋转副，8.2、垂直旋转副，8.3、摄像头，8.4、变焦机构，9、主控模块，10、移动电源，11、第一连接杆，12、第二连接杆，01、护栏，02、栏杆，03、t梁，04、盖梁，05、桥墩。
具体实施方式
[0041]
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0042]
实施例1：
[0043]
参见图1-图3，一种桥梁检测设备，包括第一定位机构、第二定位机构、锁紧件6、拍摄机构、主控模块9(主控模块就是所述桥梁检测设备的控制器，它集成了步进电机控制器、mcu、wifi模块等于pcb板上，型号为湖南联智科技股份有限公司研发的lzzk-01-a)和移动电源10，所述第一定位机构包括第一l型杆1、第一驱动调节件2和支撑滑轮3，所述第一l型杆1为铝合金空心方管结构且倒置设置在桥梁护栏01的内侧，在所述第一l型杆1的竖直边上远离护栏01的一侧开设有竖直方向的腰形孔，而靠近护栏01的一侧开设有与腰形孔正对的方形孔，所述第一驱动调节件2的一端插入腰形孔内而另一端通过方形孔，且第一驱动调节件2可滑动设置在第一l型杆1的竖直边上，用于压紧护栏01和栏杆02的内侧，所述支撑滑轮3设置在第一l型杆1的水平边上，用于支撑第一定位机构和第二定位机构在栏杆02上滑动；
[0044]
参见图1-图2，所述第二定位机构包括第二l型杆4和第二驱动调节件5，所述第二l型杆4为铝合金空心方管结构且倒置设置在桥梁护栏01的外侧，所述第二l型杆4的外部宽度小于第一l型杆1的内部宽度且二者的水平边通过锁紧件6实现可伸缩式连接，所述第二驱动调节件5可转动设置在第二l型杆4的竖直边上，用于压紧护栏01的外侧；
[0045]
参见图2，所述拍摄机构包括伸缩组件7和云台相机8，所述伸缩组件7竖直设置，其
上端与第二定位机构连接而下端与云台相机8连接，所述伸缩组件7用于调节云台相机8在竖直方向上的伸缩高度，所述云台相机8用于对桥梁外观拍照；
[0046]
参见图1，所述主控模块9和移动电源10间通过电路连接且二者设置在第一定位机构,上，所述主控模块9与第一定位机构、第二定位机构和拍摄机构间通过电路连接，用于控制第一定位机构和第二定位机构沿护栏01滑动和压紧护栏01的动作，以及控制拍摄机构动作。
[0047]
所述腰形孔的数量为两个且分别为正对护栏01位置设置的一号腰形孔和正对栏杆02位置设置的二号腰形孔；所述方形孔的数量为两个且分别为正对一号腰形孔设置的一号方形孔和正对二号腰形孔设置的二号方形孔；
[0048]
参见图1，所述第一驱动调节件2的数量为两个，分别为一号驱动调节件2.1和二号驱动调节件2.2，所述一号驱动调节件2.1通过一号腰形孔和一号方形孔设置在第一l型杆1上，用于压紧护栏01，所述二号驱动调节件通过二号腰形孔和二号方形孔设置在第一l型杆1上，用于压紧栏杆02。
[0049]
参见图3，所述一号驱动调节件2.1包括u型框架2.1.1、安装旋钮2.1.2、步进电机、驱动齿轮2.1.3、从动齿轮2.1.4和v型橡胶轮2.1.5，所述u型框架2.1.1横向设置在第一l型杆1的一号方形孔位置处，其开口端朝向一号方形孔，而与开口端相对的非开口端紧靠一号腰形孔，所述安装旋钮2.1.2插入一号腰形孔并与u型框架2.1.1固连，所述v型橡胶轮2.1.5竖直可转动设置在开口端上，在所述v型橡胶轮2.1.5的顶部或底部设有从动齿轮2.1.4，所述步进电机设置在u型框架2.1.1的顶部或底部且其输出轴与驱动齿轮2.1.3连接，所述驱动齿轮2.1.3与从动齿轮2.1.4啮合，在步进电机作用下依次带动驱动齿轮2.1.3、从动齿轮2.1.4啮和v型橡胶轮2.1.5，实现第一定位机构沿护栏01运动；
[0050]
参见图1，所述二号驱动调节件2.2与一号驱动调节件2.1结构相同，所述二号驱动调节件2.2的v型橡胶轮2.1.5的v型缺口与栏杆02卡和。
[0051]
参见图1-图2，所述第二驱动调节件5包括转动撑杆5.1、滑轮5.2、步进电机和锁紧旋钮5.3，所述转动撑杆5.1与第二l型杆4在水平方向上可转动连接，所述滑轮5.2水平可转动设置在转动撑杆5.1远离第二l型杆4的一端上，所述步进电机设置在转动撑杆5.1上，用于驱动滑轮5.2转动实现第二定位机构沿护栏01运动，所述锁紧旋钮5.3设置在转动撑杆5.1与第二l型杆4的连接位置处，用于在转动撑杆5.1转动并使滑轮5.2压紧护栏01时固定转动撑杆5.1。
[0052]
在所述第二l型杆4的竖直边上设有水平的耳板，所述转动撑杆5.1与耳板通过销轴连接；
[0053]
在所述耳板上设有弧度与转动撑杆5.1转动方向相似的三号腰形孔，在所述转动撑杆5.1上对应三号腰形孔的位置设有对位腰形孔，所述锁紧旋钮5.3插入对位腰形孔和三号腰形孔固定转动撑杆5.1。
[0054]
参见图2，所述第一定位机构、第二定位机构的数量均为两组且沿护栏01长度方向设置，两个第二定位机构间通过第一连接杆11和第二连接杆12连接固定，所述第一连接杆和第二连接杆上下平行设置。
[0055]
参见图2，所述伸缩组件7包括第一伸缩杆7.1(材质为碳纤维或铝合金等轻质高强度材料)、第二伸缩杆7.2(材质为碳纤维或铝合金等轻质高强度材料)、第一电机、第二电
机、第一齿轮7.3和第二齿轮7.4，所述第一伸缩杆7.1为空心方管结构且设置在第二连接杆12上，在第一伸缩杆7.1的外壁面上沿其长度方向设有第一齿轨7.1.1，在第一伸缩杆7.1的内壁面上沿其长度方向设有第二齿轨7.1.2，所述第一电机设置在第二连接杆12上，所述第一电机的输出轴与第一齿轮7.3连接，所述第一齿轮7.3与第一齿轨7.1.1啮合，所述第二伸缩杆7.2的顶部设置在第一伸缩杆7.1内，且在第二伸缩杆7.2的顶部设有第二电机，所述第二电机的输出轴与第二齿轮7.4连接，所述第二齿轮7.4与第二齿轨7.1.2啮合。
[0056]
参见图2，所述伸缩组件7还设有防护罩7.5，所述防护罩7.5设置在第二连接杆12上并位于第一伸缩杆7.1的外侧，用于确保第一齿轮7.3传动时的安全性；
[0057]
所述第一电机、第二电机均为步进电机。
[0058]
参见图2，所述云台相机8包括水平旋转副8.1、垂直旋转副8.2、摄像头8.3和变焦机构8.4，所述水平旋转副8.1用于水平旋转所述摄像头8.3，所述垂直旋转副8.2用于垂直旋转所述摄像头8.3，所述变焦机构8.4用于对拍摄物体的远近进行自动对焦。
[0059]
在所述主控模块9上还设有用于发射无线网的无线网信号装置，通过手机终端连接无线网，在手机上安装有所述主控模块9的手机app，通过操控手机app实时操控主控模块9并通过云台相机8拍摄图像以检测桥梁不同位置处的外观的变化情况；
[0060]
所述移动电源10为锂电池。
[0061]
在实施例1中，所述桥梁检测设备，第一定位机构用于压紧护栏01和栏杆02的内侧，第二定位机构用于压紧护栏01的外侧，通过锁紧件6实现第一定位机构和第二定位机构可伸缩式连接，确保第一定位机构和第二定位机构适应不同尺寸桥梁的检测，支撑滑轮3用于支撑第一定位机构和第二定位机构在栏杆02上滑动，实现所述桥梁检测设备对桥梁任一位置的实时检测。本实施例1通过主控模块9在移动电源10提供电力的条件下，用于控制第一定位机构和第二定位机构沿护栏01滑动和压紧护栏01的动作，以及控制拍摄机构动作，大大降低了运行成本。所述桥梁检测设备能够对桥梁的桥墩05、盖梁04、t梁03等处于桥面以下的结构部位通过摄像头8.3进行视觉检测，克服了桥面以下隐藏结构等部位无法直接观测的困难，同时设备结构简单、可收放、能便携式移动，可快速完成整座桥梁的外观检测作业，提高了作业效率。
[0062]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。