[發明專利]一種橋梁巡檢方法

在審

• 申請號: 201810011569.6
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108318499A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 李懿;顏瓊;陳平松;王文昆;李佳
• 申請（專利權）人: 株洲時代電子技術有限公司
• 主分類號: G01N21/95
• 分類號: G01N21/95;G01N23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種橋梁巡檢方法，包括以下步驟：

S101)無人機(1)通過搭載于其上的激光三維掃描儀(11)和地質雷達(12)采集橋梁(7)的現場數據；

S102)所述無人機(1)采集的現場數據通過數據傳輸模塊(3)發送至地面控制中心(4)；

S103)所述地面控制中心(4)的數據處理與故障檢測模塊(5)對所述激光三維掃描儀(11)采集的激光三維掃描數據進行處理，完成對所述橋梁(7)被檢測區域的三維建模，同時對所述地質雷達(12)采集的雷達回波數據進行處理；

S104)所述數據處理與故障檢測模塊(5)通過對三維建模和雷達回波數據進行分析，檢測出所述橋梁(7)的缺陷及缺陷所在的位置。

2.根據權利要求1所述的橋梁巡檢方法，其特征在于，所述步驟S101)進一步包括：

所述激光三維掃描儀(11)分別掃描所述橋梁(7)包括橋墩面(71)、橋外沿面(72)、橋底面(73)、活動支座、橡膠支座、鋼梁在內區域的三維點信息并形成三維點云數據，以反映所述橋梁(7)檢測區域包括裂縫、蜂窩、麻面、剝落、掉角、空洞、孔洞在內的缺陷。

3.根據權利要求1或2所述的橋梁巡檢方法，其特征在于，所述步驟S101)進一步包括：

所述地質雷達(12)通過向所述橋梁(7)的被測區域連續發射脈沖式高頻電磁波，并接收電磁波回波信號對所述橋梁(7)的混凝土內部空隙進行探測。

4.根據權利要求3所述的橋梁巡檢方法，其特征在于：所述無人機(1)通過搭載于其上的超聲波雷達(14)防止所述無人機(1)碰撞物體，并確保所述無人機(1)安全飛行。

5.根據權利要求4所述的橋梁巡檢方法，其特征在于：所述無人機(1)通過搭載于其上的激光測距儀(13)確定所述無人機(1)與被測對象之間的距離。

6.根據權利要求1、2、4或5任一項所述的橋梁巡檢方法，其特征在于，所述步驟S103)中數據處理與故障檢測模塊(5)的處理過程進一步包括：

S1031)對所述數據傳輸模塊(3)傳輸的激光三維掃描數據進行存儲；

S1032)對存儲的激光三維掃描數據進行干擾濾除預處理后建立初始的三維點云模型；

S1033)將所述三維點云模型轉換為三角網格模型，并對所述三角網格模型進行化簡處理以重建所述橋梁(7)的三維模型。

7.根據權利要求6所述的橋梁巡檢方法，其特征在于：所述地面控制中心(4)的無人機控制模塊(6)通過所述數據傳輸模塊(3)將控制指令實時發送至所述無人機(1)的飛行控制模塊，所述無人機(1)通過所述數據傳輸模塊(3)將飛行狀態數據實時傳輸至所述無人機控制模塊(6)。

8.根據權利要求1、2、4、5或7任一項所述的橋梁巡檢方法，其特征在于，所述步驟S104)進一步包括以下步驟：

通過對經過重建的所述橋梁(7)三維模型中的三維點云數據進行空間量測定位所述橋梁(7)包括缺陷長度、寬度、深度、高度、位置在內的信息，檢測出所述橋梁(7)上的缺陷及缺陷的位置；同時通過對前后兩次采集的激光三維掃描數據進行對比，以獲取缺陷的動態變化量；同時將缺陷位置及類型發送至便攜式手持終端上，由工作人員攜帶便攜式手持終端對所述橋梁(7)進行維護。

9.根據權利要求8所述的橋梁巡檢方法，其特征在于，所述飛行控制模塊通過搭載在所述無人機(1)上的GPS導航儀獲取所述無人機(1)在飛行過程中的位置信息；所述步驟S1032)進一步包括：

所述數據處理與故障檢測模塊(5)根據所述激光三維掃描儀(11)對所述橋梁(7)被測區域的局部定位信息，以及所述GPS導航儀的全局定位信息形成初始的三維點云數據，并通過空間點濾波或平滑處理去除點云數據中的雜點和冗余點。

10.根據權利要求9所述的橋梁巡檢方法，其特征在于，在所述步驟S1032)中，所述數據處理與故障檢測模塊(5)將預處理后得到的離散點云數據轉換為三維點云模型；

所述步驟S1033)進一步包括：

將所述三維點云模型轉換為三角網格模型，并對所述三角網格模型中的三角網格進行化簡，在維持所述橋梁(7)的表面特征不變的情況下，最大限度地減少所述三角網格的數量。