[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

本發明公開了一種橋梁巡檢方法，無人機通過搭載于其上的激光三維掃描儀和地質雷達采集橋梁的現場數據。無人機采集的現場數據通過數據傳輸模塊發送至地面控制中心。地面控制中心的數據處理與故障檢測模塊對激光三維掃描儀采集的激光三維掃描數據進行處理，完成對橋梁被檢測區域的三維建模，同時對地質雷達采集的雷達回波數據進行處理。數據處理與故障檢測模塊通過對三維建模和雷達回波數據進行分析，檢測出橋梁的缺陷及缺陷所在的位置。本發明能夠解決現有橋梁巡檢方式成本高、效率低、手段單一、可靠性低的技術問題。

技術領域

本發明涉及工程測量領域，具體涉及一種橋梁巡檢方法，尤其是應用于鐵路橋梁的巡檢系統。

背景技術

截至2013年，國內鐵路總里程突破10萬公里，高鐵運營里程已近萬公里，按橋梁占線路52％的比例計算，我國高鐵橋梁約有5千余公里。如：京津城際橋梁累計長度占全線正線總長的比例為86.6％，京滬高鐵為80.5％，廣珠城際為94.0％，武廣客專為48.5％，哈大客專為74.3％。根據《中長期鐵路網規劃》，我國高速鐵路發展以“四縱四橫”為重點，構建快速客運網的主要骨架，形成快速、便捷、大能力的鐵路客運通道，逐步實現客貨分線運輸。預計到2020年，全國建設客運專線將達到1.6萬公里以上。這意味著，我國在未來8年內，將有近7千公里的高鐵要修建，并有4千公里左右的高鐵橋梁誕生。

橋梁作為軌道的下部結構，為確保高速運行條件的安全性、平穩性和乘車舒適性要求，橋梁的檢測與維修顯得尤為重要。由于橋梁檢測工程的復雜性、特殊性，發展橋梁檢測裝備，不但尤為必要而且緊迫。一般橋梁的病害主要包括：梁體病害、支座病害、墩臺病害和其它附屬設施病害，而目前對橋梁的檢測主要是針對下列病害進行檢查或日常維修：1.橋頂底面、橋墩面裂紋的檢查；2.混凝土內部空隙的檢查；3.混凝土抗壓強度的檢查；4.活動支座輥軸縱向位移的側梁；5.板式橡膠支座的檢查；6.鋼梁裂紋的檢查等。在現階段，橋梁檢測主要采用人工目視檢查或者借助攜帶小型輔助檢測儀的橋梁檢測車等方法來斷定橋梁是否存在缺陷。橋梁檢測無論是借助大型設備，還是用小型輔助檢測儀，都存在人工參與比重大、時間長、效率低、成本高、勞動強度大、安全性低等缺點，且占用列車運行線路，檢修時間受到列車運行的限制，作業時間需要在天窗點內進行的技術缺陷，且其檢查效果與巡查人員的經驗和責任心直接相關。因此，研究一種自動化程度高，能全天候作業的橋梁裂縫檢測設備顯得非常重要。

在現有技術中，主要有以下文獻與本發明申請相關：

文獻1為尹棟于2015年04月30日申請，并于2015年09月30日公開，公開號為CN204676420U的中國實用新型專利《基于無人機系統的橋梁質量快速檢測裝置》。該實用新型描述的橋梁質量快速檢測裝置包括運送設備、無人機檢測平臺及橋梁質量檢測設備，橋梁質量檢測設備搭載于無人機檢測平臺上，運送設備上設置檢測機械臂，檢測機械臂上具有無人機起降平臺和無人機運行監控裝置，無人機檢測平臺經無人機起降平臺起飛至橋梁的待測區域。

文獻2為武漢大學于2015年04月28日申請，并于2017年04月19日公開，公開號為CN104843176A的中國發明申請《一種用于橋梁隧道自動巡檢旋翼無人機系統及導航方法》。該發明描述的橋梁隧道自動巡檢旋翼無人機系統依靠GPS與激光雷達、IMU進行自主導航的旋翼無人機巡檢系統，實現了在空曠的橋梁區域利用GPS導航系統與封閉的隧道里面利用激光雷達導航系統進行自主巡檢，依靠自動避障系統實現對橋梁隧道以及機動車的閃避，拍攝重點區域的圖像發回地面站，由地面站生成橋隧的病害專題圖，供相關人員使用。