專利名稱：橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及橋梁健康監(jiān)測領域，具體涉及一種橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車。
背景技術(shù)：
橋梁健康監(jiān)測技術(shù)作為橋梁工程技術(shù)領域的重要部分，對橋梁的安全通行起著極 為重要的作用。橋梁底面裂縫的發(fā)生和發(fā)育是橋梁出現(xiàn)健康問題的重要表現(xiàn)，因此對橋梁 底面裂縫的監(jiān)測是橋梁健康監(jiān)測的主要組成部分，傳統(tǒng)的方法是讓監(jiān)測人員在橋底用望遠 鏡進行人工觀測，但使用這種方法，檢測人員離橋梁底面距離較遠，檢測速度慢、可靠性差， 現(xiàn)在已基本拋棄不用，目前常用的方法是使用監(jiān)測車搭載由支架支撐并可伸入橋底的工作 平臺，監(jiān)測車在橋梁上行進，讓監(jiān)測人員在工作平臺上進行近距離的肉眼觀測，類似的裝置 屬成熟的現(xiàn)有技術(shù)，在授權(quán)公告號為CN201240314Y、 CN2839366Y、 CN2839365Y的中國實用 新型說明書中均有記載，采用這種方式仍然是采用肉眼觀察，監(jiān)測結(jié)果容易受監(jiān)測人員個 人經(jīng)驗的影響，可靠性仍然不夠高，同時為了保證監(jiān)測人員的安全，支架以及工作平臺會增 加很多安全設計，使其成本增高。 目前還有一種監(jiān)測方式是在橋梁上布置傳感器或視頻監(jiān)測系統(tǒng)，如公開號 CN101339141A所公開的一種結(jié)構(gòu)健康視頻監(jiān)測系統(tǒng)，在被測物，如橋梁底部布置固定的視 頻監(jiān)測系統(tǒng)，這種監(jiān)測系統(tǒng)能地對橋梁底部進行監(jiān)測，但仍然具有一些缺點如，監(jiān)測范圍 有限，監(jiān)測精度不高；監(jiān)控設備維護困難，監(jiān)測系統(tǒng)需時常維護，以保證正常運行，但固定設 置于橋梁底部的監(jiān)控系統(tǒng)，其維護非常困難；再如，需在每一橋梁下架設監(jiān)控系統(tǒng)，每一監(jiān) 控系統(tǒng)只能對一座橋梁的局部范圍進行監(jiān)控，不能兼顧多座橋梁的長期健康監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，其能可靠 地監(jiān)測多座橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，能降低監(jiān)測成本，且便于維護。 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上 設置有可彎轉(zhuǎn)伸入橋下的機械手，所述機械手上設置有至少一個攝像頭，用于采集橋梁底 部和側(cè)面的圖像信息；橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車內(nèi)設置有信息處理裝置，用于接收并儲存攝像 頭采集的圖像信息，并分析橋梁結(jié)構(gòu)健康。 進一步，所述機械手由可轉(zhuǎn)動連接的支撐臂和可彎轉(zhuǎn)伸縮的L型液壓支臂組成， 所述支撐臂橫向設置，支撐臂的一端可轉(zhuǎn)動地連接于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上的底座上，另 一端與L型液壓支臂的一端可轉(zhuǎn)動連接； 進一步，所述機械手上設置有障礙感應裝置，當測得機械手與前方障礙物在警示 距離內(nèi)時，發(fā)出停車指示，收起機械手，避開障礙后再伸出機械手至監(jiān)測的需要位置；
進一步，所述障礙感應裝置為紅外感應器或激光測距器； 進一步，所述信息處理裝置包括圖像信息分析系統(tǒng)，所述圖像信息分析系統(tǒng)具體 包括
結(jié)構(gòu)裂縫分析模塊，對接收的圖像信息進行裂縫位置、形狀和寬度識別；以及
結(jié)構(gòu)應變增量分析模塊，在指定應變測試位置設置多個設定間距的特征點，比較特征點在不同監(jiān)測時間獲取的圖像中位置的變化得到該位置的對應方向的應變增量值；
進一步，所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車還安裝有高精度GPS定位裝置，用于確認監(jiān)測車當前位置和測量橋面線形； 進一步，所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車還包括安裝有橋梁結(jié)構(gòu)動態(tài)信息采集裝置，用于采集橋梁結(jié)構(gòu)的動力特征信息數(shù)據(jù)。 進一步，所述信息處理裝置還包括分析比較模塊，將本次檢測到的裂縫及缺陷、特征點的應變、橋面線形數(shù)據(jù)和橋梁結(jié)構(gòu)的動力特征信息數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行分析比較，結(jié)合對橋梁結(jié)構(gòu)的分析計算判斷結(jié)構(gòu)的健康狀況； 本發(fā)明的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，將現(xiàn)有技術(shù)中固定安裝于指定橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測采集和傳輸裝置，以及監(jiān)測室內(nèi)的信息接收、儲存裝置和分析處理系統(tǒng)全部集成到一輛自行走可依次監(jiān)測多座橋梁的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上，可按需要的監(jiān)測頻率(如一周、月、季或年)對所監(jiān)測的數(shù)座橋梁進行輪流檢測，通過對歷次檢測的裂縫及缺陷狀況、關鍵點的應變、橋梁動態(tài)數(shù)據(jù)和橋面線形數(shù)據(jù)(撓度變形)進行分析比較，判斷結(jié)構(gòu)的健康狀況及病害發(fā)展情況，并以可視化的圖像明確指出病害狀況及部位。即實現(xiàn)了一輛橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車可以同期對數(shù)座橋梁進行健康監(jiān)測；并具有可視，易保養(yǎng)維護，數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲直接、可靠，分析處理方便，并可方便地根據(jù)需要增減監(jiān)測硬件和修改系統(tǒng)分析處理軟件。 本發(fā)明的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車可在現(xiàn)有的橋梁檢測車的基礎上進行改裝，去掉站人的工作平臺，而在可彎轉(zhuǎn)伸縮的L型液壓支臂上設置攝像裝置，由于載重減輕以及無須考慮人生安全，可顯著降低橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車的可彎轉(zhuǎn)伸入橋下的機械手的重量和構(gòu)造復雜性，降低成本；本發(fā)明的監(jiān)測設備設于車上，便于維護，同時一輛監(jiān)測車可在不同時間對多座橋梁進行監(jiān)測，無須在每座橋梁設置監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測成本低；支撐臂和L型液壓支臂上設置有障礙感應裝置，可在前方有電桿、路燈、拉索或橋墩等障礙物的情況下提示駕駛?cè)藛T采取相應的避讓措施或自動停車；在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上設置高精度GPS定位裝置，
可標示結(jié)構(gòu)損傷位置，還可獲得橋面連續(xù)曲線數(shù)據(jù)，以分析橋梁撓度等形變。 本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并
且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可
以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要
求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述 圖1示出了橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
參見圖l，本實施例的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，可在現(xiàn)有的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車基礎 上改裝而成，所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上設置有可彎轉(zhuǎn)伸入橋下的機械手l，所述機械手1 由可轉(zhuǎn)動連接的支撐臂ll和可彎轉(zhuǎn)伸縮的L型液壓支臂12組成，所述支撐臂ll橫向設置， 支撐臂11的一端可轉(zhuǎn)動地連接于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上的底座3上，另一端與L型液壓支 臂12的一端可轉(zhuǎn)動連接，所述L型液壓支臂12由可伸縮的多節(jié)支桿組成；所述機械手1上 間隔設置有多個攝像頭2，用于采集橋梁底部和側(cè)面的圖像信息；所述機械手1上還設置有 障礙感應裝置，當測得機械手與前方有電桿、路燈、拉索或橋墩等障礙物在警示距離內(nèi)時， 發(fā)出停車指示，收起機械手，避開障礙后再伸出機械手至監(jiān)測需要位置，所述障礙感應裝置 可選用紅外感應器或激光測距器；在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上還安裝有高精度的GPS位移測 量裝置，用于測量橋面線形及指示損傷位置；橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車內(nèi)設置有處理裝置，用于 接收并儲存攝像頭2采集的圖像信息，并分析橋梁結(jié)構(gòu)健康，所述處理裝置可選用PC機等 具有數(shù)據(jù)處理功能的設備，所述處理裝置包括圖像信息分析系統(tǒng)，所述圖像信息分析系統(tǒng) 具體包括 結(jié)構(gòu)裂縫分析模塊，對接收的圖像信息進行裂縫識別，結(jié)合GPS數(shù)據(jù)，判斷裂縫位 置、形狀和寬度識別； 結(jié)構(gòu)應變增量分析模塊，在指定應變測試位置設置多個間隔的特征點，比較特征
點在不同時間獲取的圖像中位置的變化得到該位置的對應方向的應變增量值； 所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車還包括安裝有橋梁結(jié)構(gòu)動態(tài)信息采集裝置，用于采集橋
梁結(jié)構(gòu)的動力特征信息數(shù)據(jù)。 處理裝置還包括分析比較模塊，將本次檢測到的裂縫、特征點的應變、橋面線形數(shù) 據(jù)和橋梁結(jié)構(gòu)的動力特征信息數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行分析比較，結(jié)合對橋梁結(jié)構(gòu)的分析計算 判斷結(jié)構(gòu)的健康狀況。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領域的技術(shù)人 員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的 這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些 改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上設置有可彎轉(zhuǎn)伸入橋下的機械手，其特征在于所述機械手上設置有至少一個攝像頭，用于采集橋梁底部和側(cè)面的圖像信息；橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車內(nèi)設置有處理裝置，用于接收并儲存攝像頭采集的圖像信息，并分析橋梁結(jié)構(gòu)健康。
2. 如權(quán)利要求1所述的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，其特征在于所述機械手由可轉(zhuǎn)動連接的支撐臂和可彎轉(zhuǎn)伸縮的L型液壓支臂組成，所述支撐臂橫向設置，支撐臂的一端可轉(zhuǎn)動地連接于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上的底座上，另一端與L型液壓支臂的一端可轉(zhuǎn)動連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，其特征在于所述機械手上設置有障礙感應裝置，當測得機械手與前方有障礙物警示距離內(nèi)時，發(fā)出停車指示，收起機械手，避開障礙后再伸出機械手至監(jiān)測需要位置。
4. 如權(quán)利要求3所述的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，其特征在于所述障礙感應裝置為紅外感應器或激光測距器。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，其特征在于所述處理裝置包括圖像信息分析系統(tǒng)，所述圖像信息分析系統(tǒng)具體包括結(jié)構(gòu)裂縫分析模塊，對接收的圖像信息進行裂縫位置、形狀和寬度識別；以及結(jié)構(gòu)應變增量分析模塊，在指定應變測試位置設置多個間隔的特征點，比較特征點在不同時間獲取的圖像中位置的變化得到該位置的對應方向的應變增量值。
6. 如權(quán)利要求5所述的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，其特征在于所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車還安裝有GPS位移測量裝置，用于測量橋面線形和標示損傷位置。
7. 如權(quán)利要求6所述的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，其特征在于所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車還包括安裝有橋梁結(jié)構(gòu)動態(tài)信息采集裝置，用于采集橋梁結(jié)構(gòu)的動力特征信息數(shù)據(jù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，其特征在于所述圖像信息分析系統(tǒng)還包括分析比較模塊，將本次檢測到的裂縫、特征點的應變、橋面線形數(shù)據(jù)和橋梁結(jié)構(gòu)的動力特征信息數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行分析比較，結(jié)合對橋梁結(jié)構(gòu)的分析計算判斷結(jié)構(gòu)的健康狀況。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車，所述橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車上設置有可彎轉(zhuǎn)伸入橋下的機械手，所述機械手上設置有至少一個攝像頭，用于采集橋梁底部和側(cè)面的圖像信息；安裝有高精度GPS定位裝置，用于確當前檢測位置和測量橋面線形；安裝有橋梁結(jié)構(gòu)動態(tài)信息采集裝置，用于采集橋梁結(jié)構(gòu)的動力特征信息數(shù)據(jù)；設置有信息處理裝置，用于儲存攝像頭采集的圖像信息、GPS數(shù)據(jù)及動力特征信息數(shù)據(jù)，并依據(jù)對歷次監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析比較判定橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況及病害發(fā)展情況，并以可視化的圖像明確指出病害狀況及部位。實現(xiàn)了一輛橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測車可以同期對數(shù)座橋梁進行健康監(jiān)測。
文檔編號G01N21/88GK101713167SQ200910191200
公開日2010年5月26日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者周勁宇, 周志祥 申請人:周勁宇;周志祥