[實用新型]水下樁基外觀完整性檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820710062.5
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN208329018U
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 李鵬飛;翟劍峰;吉同元
• 申請（專利權）人: 中設設計集團股份有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本實用新型公開了一種水下樁基外觀完整性檢測系統(tǒng)，包括：聲學檢測裝置、光學檢測裝置、機械運動裝置、綜合控制處理系統(tǒng)和連接固定套件。本實用新型通過高分辨率一維線陣聲納和機械運動裝置的組合應用，生成水下樁基三維點云圖像，并通過斷面對比分析樁基外觀完整性，解決了濁水條件下樁基外觀檢測難題。在此基礎上，應用光學檢測裝置彌補水面層等聲學檢測盲區(qū)缺陷，推動了水下樁基外觀檢測從經(jīng)驗性判斷向科學定量檢測的邁進。

技術領域

本發(fā)明涉及一種水下樁基外觀完整性檢測系統(tǒng)，屬于水下結(jié)構(gòu)檢測領域。

背景技術

樁基礎做為橋梁、碼頭等涉水工程的重要基礎形式具有承載力高、沉降小、施工方便等優(yōu)點，在我國應用十分廣泛。但水下樁基由于自身耐久性相對較差，再加上常年受水流沖刷、化學腐蝕等不利因素作用，容易發(fā)生破損劣化。目前水下樁基檢測以潛水員水下肉眼觀察和探摸為主，該方法具有諸多弊端：（1）潛水員水下定位困難，不能進行系統(tǒng)全面的檢測；（2）在濁水條件下，水下視覺和觸覺誤差大，檢測結(jié)果可靠性不高；（3）惡劣的水文條件會對潛水員的生命安全造成威脅。除人工探摸外，水下攝像機也有所應用，但該方法同樣受水質(zhì)影響很大，適用于水質(zhì)清澈的環(huán)境，并且只能進行局部檢測，無法得到完整地水下樁基外觀圖像。因此研發(fā)一種適用于濁水條件的水下樁基外觀檢測系統(tǒng)，清晰完整的呈現(xiàn)水下樁基外觀情況，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決濁水條件下樁基外觀檢測難題，更為科學準確的呈現(xiàn)及評價水下樁基外觀，本發(fā)明提供了一種水下樁基外觀完整性檢測系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

提供一種水下樁基外觀完整性檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括聲學檢測裝置、光學檢測裝置、機械運動裝置、綜合控制處理系統(tǒng)和連接固定套件。

所述聲學檢測裝置是以豎向一維線陣波束為基礎的高分辨率聲納 101 為主，通過安裝板 306 上的預留安裝孔位與傾斜旋轉(zhuǎn)云臺 301 連接。高分辨率聲納 101 結(jié)合機械運動裝置中云臺的水平和傾斜旋轉(zhuǎn)得到樁基外觀三維點云圖像。

所述光學檢測裝置包括高清攝像頭 201 、輔助光源 202 、前置膜式清水罩 203、微型灌泄水裝置 204 ，光學檢測裝置以高清攝像頭 201 為主，四周配輔助光源 202 ；高清攝像頭 201 前面為前置膜式清水罩 203 ，其四周為透明有機玻璃 203（2）與高清攝像頭 201 外殼連為一體；其前端為透明橡膠膜 203 （1），充水后向外膨脹，抽水后收縮進有機玻璃內(nèi)，高清攝像頭通過輸水孔 205與微型灌泄水裝置204相連。

所述機械運動裝置包括傾斜旋轉(zhuǎn)云臺 301 、水平旋轉(zhuǎn)云臺 302 、豎向伸縮機械臂 303 、橫向伸縮機械臂 304 、固定底座 305 和聲/光學檢測裝置安裝板 306 ，所述機械運動裝置的云臺最頂端為固定底座 305 ，安裝時與連接固定套件中的可調(diào)平連接件402 連接，固定底座 305 下方為“T”型水平旋轉(zhuǎn)云臺302 ，該云臺可實現(xiàn)360°水平旋轉(zhuǎn)，再下方為傾斜旋轉(zhuǎn)云臺 301 ，它與水平旋轉(zhuǎn)云臺 302 的橫邊相連，傾斜旋轉(zhuǎn)云臺 301 下方的安裝板 306 ，預留聲/光學檢測裝置安裝孔位，安裝完成后聲/光學檢測裝置與傾斜旋轉(zhuǎn)云臺 301 同步運動，豎向伸縮機械臂303和橫向伸縮機械臂 304 為一體式結(jié)構(gòu)；豎向伸縮機械臂303通過固定螺栓402(1）與可調(diào)平連接件 402連接。橫向伸縮機械臂 304通過螺栓與樁身固定架 401連接。

所述機械運動裝置中的傾斜旋轉(zhuǎn)云臺 301和水平旋轉(zhuǎn)云臺 302滿足聲納一維線陣波束的三維掃測覆蓋需求；橫向伸縮機械臂 304滿足聲學檢測設備的最小測試距離要求0.5m和光學檢測設備的最大測試距離要求 1m，豎向伸縮機械臂 303滿足樁身不同高度位置的檢測需求。