一种混凝土裂缝检测设备的制作方法

本实用新型涉及工程检测技术领域，尤其涉及一种混凝土裂缝检测设备。

背景技术：

近年来随着我国经济的飞速发展，基础设施建设成为了中国近年来重要环节。我国的基础设施建设以混凝土结构为主，基建的数量激增导致对其的检验与防护就变得至关重要。无论是高速公路、桥梁还是建筑都应用到混凝土结构，裂缝作为最主要的混凝土结构病害之一，严重影响着混凝土结构的安全稳定。因此，对混凝土结构进行有效的检测至关重要。

目前市场上现有的裂缝检测仪均采用传统光学识别方法，从最初的放大镜人工识别到数字化图像识别其原理均为通过凸透镜将裂缝放大到人眼或者计算机能够识别的宽度，读数后通过放大倍数换算进行裂缝宽度测量。传统光学识别的优势是准确度较高，缺点是工作效率低且不能实现对裂缝的数字化存储和精准比对。混凝土结构裂缝会随着结构受力、时间等因素而发生改变，需要进行长期观测并进行比对分析，以便采取有针对性的处理措施，但传统的裂缝观测方法和记录方法很难有效对裂缝同一位置进行精准比对和有效记录。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的技术方案。本实用新型的一个方面，提供了一种混凝土裂缝检测设备，该设备包括第一装置、第二装置、第三装置，第一装置、第三装置之间进行近距离通信，所述第一装置包括支撑杆、支撑台、光源、激光测距模块、相机插拔模块、第一通信模块，所述光源、激光测距模块、相机插拔模块并排固定连接在一支撑台上，且朝向同一方向，该支撑台与支撑杆连接，相对手持杆在垂直平面内转动，所述光源为所述相机插拔模块上连接的相机提供照明，所述激光测距模块用来测量相机成像平面上的预定三个点距离待测表面的距离；所述支撑杆具有第一调节部件、第二调节部件，所述第一调节部件与所述激光测距模块电性连接，根据激光测距模块的测量信息控制调节支撑杆的长度，所述第二调节部件与所述激光测距模块电性连接，根据激光测距模块的测量信息控制支撑台相对支撑杆转动，使得相机的成像面与待测面平行；所述第二装置为与相机插拔模块插拔式链接的相机；所述第三装置包括图像处理显示平板、第二通信模块，所述第三装置通过所述第二通信模块接收相机采集的图像，并通过所述图像显示处理平板对相机采集的裂缝图像进行分析处理，并显示分析处理的结果。

可选的，所述相机为面阵相机。

可选的，所述支撑杆包括三角支撑架。

可选的，所述支撑杆为手持杆。

可选的，所述支撑杆上设置有相机启动按钮、激光测距模块启动按钮。

可选的，所述支撑杆上设置有第三装置夹持件，用于将所述第三装置可拆卸地设置在所述支撑杆上。

本实用新型提出的混凝土裂缝检测设备具有携带方便、响应速度快、检测准确度高等优点，可适用在各种户外环境下进行检测作业，可实现裂缝观测数据的信息化存储、精准比对与趋势分析。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型提出的混凝土裂缝检测设备的结构图；

图2示出了激光测距模块的原理图；

图3示出了相机插拔模块的机械结构图；

图4示出了相机插入相机插拔模块的状态图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型的一个方面，提供了一种混凝土裂缝检测设备，如图1所示，该设备包括第一装置1、第二装置2、第三装置3，第一装置1、第三装置3之间进行近距离通信，所述第一装置包括支撑杆11、支撑台12、光源13、激光测距模块14、相机插拔模块15、第一通信模块(图中未示出)，所述光源13、激光测距模块14、相机插拔模块15并排固定连接在支撑台12上，且朝向同一方向，该支撑台12与支撑杆11连接，相对支撐杆11在垂直平面内转动，所述光源为所述相机插拔模块15上连接的相机(即第二装置)2提供照明，所述激光测距模块14用来测量相机成像平面上的预定三个点距离待测表面的距离；所述支撑杆11具有第一调节部件、第二调节部件，所述第一调节部件与所述激光测距模块14电性连接，根据激光测距模块14的测量信息控制调节支撑杆的长度，所述第二调节部件与所述激光测距模块14电性连接，根据激光测距模块14的测量信息控制支撑台12相对支撑杆11转动，使得相机的成像面与待测面平行；所述第二装置2为与相机插拔模块插拔式链接的相机；所述第三装置3包括图像处理显示平板、第二通信模块，所述第三装置3通过所述第二通信模块接收相机2采集的图像，并通过所述图像显示处理平板对相机采集的裂缝图像进行分析处理，并显示分析处理的结果。

所述激光测距模块14，如图2所示，包括三个激光发射感测器、单片机，所述激光发射感测器利用飞行时间感测原理(即发射器对被测目标连续发送光脉冲，感测器接收返回的光信号，通过往返时间计算物距)，能够实现拍摄距离的实时监测。所述每个激光发射感测器向混凝土结构件待测表面发送光脉冲，并接收所发射的激光在待测表面反射回的信号，所述单片机计算光脉冲的飞行时间，根据时间计算出距离。如果对应于每个激光发射感测器的距离都相等，则成像表面与待测表面平行，否则成像表面与待测表面不平行。根据所述距离生成控制信号，控制支撑台进行转动，直至成像平面与待测表面平行。所计算的距离值还可通过将ttl串口信号转为usb信号，实时传输给图像处理显示平板，并在屏幕上显示距离值。用户在手持支撑杆时，可根据所显示的距离进行手持角度的调整，以辅助调整成像面与待测表面之间的相对位置关系。

该混凝土裂缝检测设备还包括支撑台控制模块，所述支撑台控制模块与所述激光测距模块电性连接，根据激光测距模块的测量信息控制支撑台使得相机的成像面与待测面平行，所述支撑台控制模块包括：三轴电机控制单元；基于激光测距模块测得的相机成像面与待测面相对位置关系，三轴电机改变相机在三个自由度上的位置实现相机成像面平行于待测面；位姿实时保持单元：用于监测相机由晃动等影响造成的位姿变化，根据位姿变化实时控制三轴电机保持相机位姿。

所述相机为面阵相机。相机插拔模块与所述第一通信模块(图中未示出)电性连接，能够将相机采集的图像输出至第一通信模块以发送给第二通信模块。相机插拔模块的具体机械结构如图3所示，该相机插拔模块通过螺丝固定在支撑台上，具有方形容置空间，相机插入在该方形空间内，有助于稳定地保持相机，图4示出了相机插入的状态。

为了便于支撑杆能够放置在地上，所述支撑杆包括三角支撑架。

所述支撑杆为手持杆。所述支撑杆上设置有相机启动按钮、激光测距模块启动按钮，通过按下相机启动按钮，启动相机，通过按下激光测距模块启动按钮，启动激光测距模块。作为另一种实施方式，也可不在支撑杆上设置相机启动按钮、激光测距模块启动按钮，而是直接利用相机自身的启动按钮、激光测距模块上的启动按钮启动相机、激光测距模块，由于激光测距模块固定在支撑台上，也可仅在支撑杆上设置激光测距模块启动按钮。

所述支撑杆上设置有第三装置夹持件，用于将所述第三装置夹持在所述撑杆上，第三装置与第一装置之间的通信可以是有线方式，也可以是近距离无线通信方式，本实用新型不做限定。

相机优选面阵相机，用来采集混凝土结构的裂缝图像，光源为相机提供足够的照明条件，激光测距模块用来测量相机距离待测表面的距离，支撑台对整体系统进行姿态保持，图像处理显示平板用来控制整体系统功能并对检测结果进行显示。图像处理显示平板搭载了基于神经网络深度学习技术的裂缝检测、分析、拼接算法软件，可将裂缝的特征进行数字化存储并上传到数据库。裂缝图像的拍摄、选择、分析等功能均在显示平板上完成，具有极高操作便捷性。

该混凝土裂缝检测设备中，相机、光源、测距模块并排、紧凑安装。该系统的长度、宽度均小于25cm，高度小于50cm，便于适应各种环境下的混凝土裂缝检测。整套系统的重量控制在2-3kg，便于操作人员长时间手持。

本实用新型提出的混凝土裂缝检测设备具有携带方便、响应速度快、检测准确度高等优点，可适用在各种户外环境下进行检测作业，可实现裂缝观测数据的信息化存储、精准比对与趋势分析。

通过本实用新型，提供了一种便携式混凝土裂缝检测设备，能够方便地获取混凝土结构表面图像，尤其是能够获取预定物距的混凝土表面图像，有利于对裂缝的检测，能够提升我市乃至全行业混凝土建筑物科技化运营水平，促进我市建筑物智能化检测产业发展，为建筑物健康监测和运营提供有力的技术支撑。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。