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原文传递一种桥梁底面裂纹检测系统和检测方法

专利名称：	一种桥梁底面裂纹检测系统和检测方法
摘要：	本发明涉及一种桥梁底面裂纹检测系统和检测方法。包括行驶于桥面两侧的缆绳牵引车和位于桥梁下的裂纹检测车，缆绳牵引车设有缆绳转筒、缆绳筒电机和缆绳控制器，裂纹检测车设有直线导轨、相机电机、压轮、编码器、激光距离传感器和检测控制器，直线导轨设于裂纹检测车上表面，工业相机可滑动地固定于直线导轨上，裂纹检测车通过两侧的压轮可滑动地固定于承载缆绳上，压轮旋转带动编码器旋转计数，激光距离传感器设置于裂纹检测车上表面，用于检测裂纹检测车和桥梁底面的距离。本检测系统适应大型宽体桥梁的底面裂缝检测，提高检测安全性，检测精度以及检测效率。可以实现自动化检测，可以大幅度减少检测人员数量，简化操作难度，降低检测成本。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海理工大学
发明人：	王艳;陈思宇;杨杰;王庆中;吴成振
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910330925.5
公开号：	CN109946318A
代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：	陆惠中;梁丹
分类号：	G01N21/95(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	200093 上海市杨浦区军工路516号
主权项：	1.一种桥梁底面裂纹检测系统，包括行驶于桥面两侧的缆绳牵引车(10)和位于桥梁下的裂纹检测车(20)，所述裂纹检测车(20)上表面设有工业相机(21)，桥面两侧的缆绳牵引车(10)之间连接有承载缆绳(11)，承载缆绳(11)吊挂于桥梁下方，裂纹检测车(20)以承载缆绳(11)作为承载和运动轨道，被缆绳牵引车(10)牵引移动；所述裂纹检测车(20)和缆绳牵引车(10)之间还设有牵引缆绳(12)，所述牵引缆绳(12)牵引裂纹检测车(20)在承载缆绳(11)上滑动；其特征在于，所述缆绳牵引车(10)设有承载缆绳转筒(111)、承载缆绳筒电机(112)、牵引缆绳转筒(121)、牵引缆绳筒电机(122)和缆绳控制器(15)，所述承载缆绳(11)和牵引缆绳(12)分别缠绕于承载缆绳转筒(111)和牵引缆绳转筒(121)上，所述承载缆绳转筒(111)和牵引缆绳转筒(121)分别配有承载缆绳筒电机(112)和牵引缆绳筒电机(122)，所述缆绳控制器(15)通过缆绳筒电机带动缆绳转筒转动，从而控制承载缆绳(11)和牵引缆绳(12)的伸出长度；所述裂纹检测车(20)设有直线导轨(22)、相机电机(23)、压轮(24)、编码器(25)、激光距离传感器(26)和检测控制器(27)，所述直线导轨(22)设于裂纹检测车(20)上表面，所述工业相机(21)可滑动地固定于直线导轨(22)上，由相机电机(23)带动在直线导轨(22)上滑动；所述压轮(24)设置于裂纹检测车(20)两侧，所述承载缆绳(11)有两根，裂纹检测车(20)通过两侧的压轮(24)可滑动地固定于承载缆绳(11)上，所述压轮(24)上设有编码器(25)，所述压轮(24)旋转带动编码器(25)旋转计数，用于检测裂纹检测车(20)在承载缆绳(11)上滑动的距离；所述激光距离传感器(26)设置于裂纹检测车(20)上表面，用于检测裂纹检测车(20)和桥梁底面(100)的距离；所述编码器(25)和激光距离传感器(26)都连接到检测控制器(27)，将检测结果传送到检测控制器(27)，所述检测控制器(27)连接缆绳控制器(15)，根据检测结果调节牵引缆绳(12)和承载缆绳(11)的伸出长度，将裂纹检测车(20)的滑动距离以及工业相机(21)到桥梁底面(100)的距离控制设定范围内。 2.根据权利要求1所述的桥梁底面裂纹检测系统，其特征在于，所述直线导轨(22)两侧设有减速开关(281)和停止开关(282)，当工业相机(21)在直线导轨(22)上运动时，碰到减速开关(281)时，相机电机(23)减速，碰到停止开关(282)时，相机电机(23)停止。 3.根据权利要求1所述的桥梁底面裂纹检测系统，其特征在于，所述裂纹检测车(20)上设有微型电脑(29)，用于对工业相机(21)拍摄到的图片进行实时处理。 4.根据权利要求1所述的桥梁底面裂纹检测系统，其特征在于，还包括设于桥梁上的人工电脑，所述人工电脑和检测控制器(27)、缆绳控制器(15)组成第一控制网络，所述第一控制网络为RS485通讯网络，在第一控制网络中，主机为人工电脑，从机为检测控制器(27)和缆绳控制器(15)。 5.根据权利要求3所述的桥梁底面裂纹检测系统，其特征在于，所述检测控制器(27)、缆绳控制器(15)和微型电脑(29)组成第二控制网络，所述第二控制网络为RS485通讯网络，在第二控制网络中，主机为检测控制器(27)，从机为缆绳控制器(15)和微型电脑(29)。 6.根据权利要求4或5所述的桥梁底面裂纹检测系统，其特征在于，所述第一控制网络或第二控制网络的通讯线集成在牵引缆绳(12)中。 7.根据权利要求1所述的桥梁底面裂纹检测系统，其特征在于，所述裂纹检测车(20)的供电方式为外部电源供电，电线集成在牵引缆绳(12)中。 8.一种桥梁底面裂纹检测方法，其特征在于，所述检测方法将桥梁底面(100)在长度方向上均分成若干检测区域(101)，裂纹检测车(20)对一个检测区域(101)的桥梁底面(100)裂纹进行检测，检测完毕移动到另一个检测区域(101)进行检测，每一个检测区域(101)内形成“弓”字形的检测路径，具体包括以下步骤： S1：初始状态下，裂纹检测车(20)位于承载缆绳(11)的任意一端，工业相机(21)位于直线导轨(22)的靠近一侧停止开关(282)处； S2：缆绳牵引车(10)带动裂纹检测车(20)移动到桥梁底面(100)的第一个检测区域(101)； S3：工业相机(21)在相机电机(23)驱动下向直线导轨(22)另一侧滑动，工业相机(21)对上方的桥梁底面(100)进行拍摄； S4：微型电脑(29)对拍摄到的照片实时进行处理； S5：工业相机(21)运行到达直线导轨(22)另一侧的减速开关(281)，相机电机(23)减速，到达停止开关(282)，相机电机(23)停止； S6：检测控制器(27)发送指令给缆绳控制器(15)，缆绳控制器(15)控制牵引缆绳转筒(121)转动，裂纹检测车(20)两侧的牵引缆绳(12)伸出的长度同步调整，牵引裂纹检测车(20)在承载缆绳(11)上向另一端滑动一定距离； S7：重复步骤S3-S6，直至裂纹检测车(20)到达承载缆绳(11)的另一端，对第一检测区域(101)全部检测完毕； S8：缆绳牵引车(10)带动裂纹检测车(20)移动到桥梁底面(100)的下一个检测区域(101)； S9：重复步骤S3-S8，直至裂纹检测车(20)检测完所有的检测区域(101)。 9.根据权利要求8所述的桥梁底面裂纹检测方法，其特征在于，当裂纹检测车(20)在承载缆绳(11)上滑动时，每次滑动的距离以及工业相机(21)到桥梁底面(100)的距离均被设定在一定范围内，并分别被编码器(25)和激光距离传感器(26)检测到，检测结果被传送到检测控制器(27)，检测控制器(27)根据检测结果，发送指令给缆绳控制器(15)，调整牵引缆绳(12)和承载缆绳(11)的伸出长度，以使裂纹检测车(20)每次滑动的距离以及工业相机(21)到桥梁底面(100)的距离均保持在所述设定的范围内。 10.根据权利要求8或9所述的桥梁底面裂纹检测方法，其特征在于，所述检测以自动模式或手动模式的方式进行。
所属类别：	发明专利