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专利名称：用于结构底部检测的双柱支架式检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及结构测量技术领域，特别涉及一种用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，特别适用与桥梁的健康检测。
背景技术：
对于桥梁检测，对其结构表面裂缝、缺陷、相对变形、局部应变等等情况进行检测非常重要，而相对于某些局部结构，特别是桥梁的底部结构平面，对于技术人员来说，该区域是难以到达的地带，目前只能通过桥梁检测车将检测人员搭载到底部结构平面或直接搭设支架的方式进行人工检测，但是这些方法成本较高同时带有一定的危险性等弊端。随着计算机视频、计算机图像处理等技术的深入发展，通过图像处理技术对桥梁底部结构平面进行检测是桥梁检测的一种全新的方法和新的发展趋势。通过图像处理技术对桥梁底部结构平面进行检测是通过高清的摄像机拍摄桥梁底部结构平面的图像，再通过图像处理技术计算出结构损伤的实际尺寸大小。但是检测分析工作对于可视化清晰度要求较高，如果将摄像机的轨道安装在远离结构表面的地方，只能远距离地观察结构表面的情况，得不到具有较高分析价值的清晰图像。因此，有必要设计出一种用于结构底部检测的检测系统，能够得到清晰的结构底部图像，以用于健康状况分析。

发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种结构紧凑，设计巧妙用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，该系统能够保证检测图像的清晰度，满足分析要求，同时操作简单。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
该用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，包括限位柱体I和限位柱体II，所述限位柱体I和限位柱体II通过长形索体并列串联在一起，使用时，所述长形索体用于绕过待测结构的底部平面，长形索体的两端头分别位于待测结构的两侧，所述限位柱体I和限位柱体II位于待测结构底部平面的下方；
所述限位柱体I和限位柱体II之间的索体上设置有一安装有摄像装置的小车，该小车通过外部控制，在两个限位柱体限制的空间内并以两个限位柱体之间的索体为轨道进行往复运动，通过摄像装置获取待测结构的底部图像。进一步，所述长形索体包括两根相互平行的钢丝，其中一根钢丝依次穿过限位柱体I和限位柱体II的同一端部,另一根钢丝依次穿过限位柱体I和限位柱体II的另一端部，所述限位柱体I和限位柱体II在两根钢丝间相互平行，位于同一限位柱体一侧的钢丝端头向外延伸作为长形索体的一侧端头；
进一步，所述限位柱体与钢丝的连接部位采用锁扣进行固定，通过锁扣的开合实现限位柱体在钢丝上的位置移动和调整；
进一步，所述检测系统还包括两个辅助滑动装置，长形索体的两侧端头分别固定于与其同侧的辅助滑动装置上，所述辅助滑动装置在自带动力或外力驱动下，可沿待测结构的长度方向往复运动；
进一步，所述限位柱体为圆柱状笼型结构，包括两块同型且相对设置的圆形挡板，以及连接两块挡板的多根连接杆；
进一步，所述系统还包括监控摄像装置，所述监控摄像装置设置于其中一个限位柱体或两个限位柱体的下方，所述监控摄像装置用于实时监控小车的移动情况以及限位柱体的布置情况，并将相关数据通过有线或无线方式传输至外部的监控器；
进一步，所述监控摄像装置包括一摄像方向朝向小车的水平摄像头和一摄像方向朝向待测结构底部的垂直摄像头；
进一步，所述系统还包括上位处理机，所述小车采集的图像通过无线或有线方式实时传输至上位处理机中进行处理。本发明的有益效果是
本发明的结构紧凑，设计巧妙，通过两个限位柱体的设置，保证了摄像小车在拥有较大观测区域的同时，而不会滑出索体之外；同时本系统通过两端的牵引，还保证了摄像小车能够近距离地对待测结构的底部平面进行拍摄，确保了图像的清晰度，能够实现对底部平面的无死角图像侦测；同时本系统通过监控摄像装置实时的监控小车的移动情况以及限位柱体的布置情况，以便及时地进行姿态调整。同时锁扣的灵活使用可使限位主体和装有摄像装置的小车自由取出，重复利用。整套系统装配方便，使用灵活，工作效率高，制备成本低， 具备较好的推广价值。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。


为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中
图I为本发明的系统结构示意图2为本发明的安装状态示意图。
具体实施例方式以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。如图I和图2所示，本发明的用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，特别适用于具有规范横截面(如矩形状横截面或类矩形状横截面)的结构的底部平面的检测，尤其适用于桥梁结构的底部平面检测，它包括限位柱体I I和限位柱体II 2，限位柱体I I和限位柱体II 2通过长形索体并列串联在一起，使用时，所述长形索体用于绕过待测结构的底部平面，长形索体的两端头分别位于待测结构的两侧，限位柱体I I和限位柱体II 2位于待测结构底部平面的下方；限位柱体I I和限位柱体II 2之间的索体上设置有一安装有摄像装置的小车3，该小车3通过外部控制，在两个限位柱体限制的空间内并以两个限位柱体之间的索体为轨道进行往复运动，通过摄像装置获取待测结构的底部图像。在实际应用中，以采用高清摄像机为佳。本实施例中，长形索体包括两根相互平行的钢丝，其中一根钢丝a依次穿过限位柱体I和限位柱体II的同一端部,另一根钢丝b依次穿过限位柱体I I和限位柱体II 2 的另一端部，限位柱体I I和限位柱体II 2在两根钢丝间相互平行，位于同一限位柱体一侧的钢丝端头向外延伸作为长形索体的一侧端头。当然，采用钢丝件的好处在于材料准备比较容易，也易于加工，但是在实际应用中，还可以采用其他类似结构，只要能够满足将限位柱体串联在一起并满足牢固性要求即可。作为进一步的改进，在限位柱体与钢丝的连接部位采用锁扣进行固定，通过锁扣的开合实现限位柱体在钢丝上的位置调整，这样的设计可以满足不同宽度的结构检测要求；同时，在检测完成后，限位柱体和小车都能通过自由的取走，限位柱体与钢丝的连接部位采用锁扣进行固定，当锁扣打开时就可以将这三个设备取出，只剩下两根钢丝固定在结构的两端。下次检测的时候，再将摄像机小车、限位柱体和监控摄像头安装在钢丝上，利用放置的两根钢丝将整套设备再放到底部，就可以再次进行检测，这样做的好处在于节约成本，能够实现反复利用。作为进一步的改进，本发明的系统还包括监控摄像装置6，监控摄像装置设置于其中一个限位柱体的下方，监控摄像装置用于拍摄小车的移动情况以及限位柱体的布置情况，并将相关数据通过有线或无线方式传输至外部的监控器。本实施例中，监控摄像装置包括一摄像方向朝向小车的水平摄像头61和一摄像方向朝向待测结构底部的垂直摄像头 62。其中，水平摄像头61用于监控小车的移动情况，垂直摄像头用于监控限位柱体的位置以及小车与限位柱体接触时的情形。本实施例中，限位柱体采用圆柱状笼型结构，包括两块同型且相对设置的圆形挡板，以及连接两块挡板的多根连接杆，连接时，钢丝与圆形挡板的某一直径相重合，两者连接的锁扣也设置在圆形挡板上。作为进一步的改进，本发明的系统还包括上位处理机，所述小车采集的图像通过无线或有线方式实时传输至上位处理机中进行处理。如图2所示，检测系统还包括两个辅助滑动装置5，长形索体的两侧端头分别固定于与其同侧的辅助滑动装置5上，辅助滑动装置5在自带动力或外力驱动下，可沿待测结构的长度方向往复运动。该辅助滑动装置主要是用于节省人力，否则靠人工沿桥面移动的话， 效率低且费时费力，同时不能保证可靠性。本发明的系统在实际使用的过程中，需要根据结构的宽度对两个限位柱体之间的距离进行调整，以确保限位柱体能够与结构底部平面的两侧边缘相接触或近似接触，使小车能够保证能够侦测到该底部平面在该横向距离内的最大范围；然后将长形索体的一端端头绕过结构底部平面，使两侧端头分别固定于结构的两侧，通过启动小车和监控装置运行， 从而实现对该段结构底部平面的检测；完成该段底部平面的检测后，将整套装置沿结构的长度水平向前移动一段距离，又可以实现对另一段结构的底部平面的检测，操作简单方便。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，其特征在于所述检测系统包括限位柱体I (I)和限位柱体II (2)，所述限位柱体I (I)和限位柱体II (2)通过长形索体并列串联在一起，使用时，所述长形索体用于绕过待测结构的底部平面，长形索体的两端头分别位于待测结构的两侧，所述限位柱体I (I)和限位柱体II (2)位于待测结构底部平面的下方；所述限位柱体I (I)和限位柱体II (2)之间的索体上设置有一安装有摄像装置的小车(3)，该小车(3)通过外部控制，在两个限位柱体限制的空间内并以两个限位柱体之间的索体为轨道进行往复运动，通过摄像装置获取待测结构的底部图像。
2.如权利要求I所述的用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，其特征在于所述长形索体包括两根相互平行的钢丝(4)，其中一根钢丝依次穿过限位柱体I和限位柱体II 的同一端部，另一根钢丝依次穿过限位柱体I (I)和限位柱体II (2)的另一端部，所述限位柱体I和(I)限位柱体II (2)在两根钢丝间相互平行，位于同一限位柱体一侧的钢丝端头向外延伸作为长形索体的一侧端头。
3.如权利要求2所述的用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，其特征在于所述限位柱体与钢丝的连接部位采用锁扣进行固定，通过锁扣的开合实现限位柱体在钢丝上的位置移动和调整。
4.如权利要求3所述的用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，其特征在于所述检测系统还包括两个辅助滑动装置(5)，长形索体的两侧端头分别固定于与其同侧的辅助滑动装置(5)上，辅助滑动装置(5)在自带动力或外力驱动下，可沿待测结构的长度方向往复运动。
5.如权利要求I或2所述的用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，其特征在于 所述限位柱体为圆柱状笼型结构，包括两块同型且相对设置的圆形挡板，以及连接两块挡板的多根连接杆。
6.如权利要求I所述的用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，其特征在于所述系统还包括监控摄像装置(6)，所述监控摄像装置设置于其中一个限位柱体或两个限位柱体的下方，所述监控摄像装置用于实时监控小车的移动情况以及限位柱体的布置情况，并将相关数据通过有线或无线方式传输至外部的监控器。
7.根据权利要求I或2所述的用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，其特征在于 所述监控摄像装置包括一摄像方向朝向小车的水平摄像头(61)和一摄像方向朝向待测结构底部的垂直摄像头(62)。
8.根据权利要求I或2所述的用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，其特征在于 所述系统还包括上位处理机，所述小车采集的图像通过无线或有线方式实时传输至上位处理机中进行处理。
全文摘要
本发明公开了一种用于结构底部检测的双柱支架式检测系统，包括限位柱体I和限位柱体II，限位柱体通过长形索体并列串联在一起，使用时，长形索体用于绕过待测结构的底部平面，长形索体的两端头分别位于待测结构的两侧，限位柱体位于待测结构底部平面的下方；限位柱体之间的索体上设置有一安装有摄像装置的小车，该小车通过外部控制，在两个限位柱体限制的空间内并以两个限位柱体之间的索体为轨道进行往复运动，通过摄像装置获取待测结构的底部图像，待测结构检测完成后，限位主体和装有摄像装置的小车可自由取出，重复利用。本发明的结构紧凑，设计巧妙，保证了摄像小车能够近距离地对待测结构的底部平面进行拍摄，确保了图像的清晰度，同时整套系统装配方便，使用灵活，工作效率高，制备成本低，具备较好的推广价值。
文档编号G01N21/88GK102607416SQ20121008385
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月27日 优先权日2012年3月27日
发明者刘阳, 张奔牛, 曹洪, 杨光, 黄月华 申请人:重庆交通大学