[發(fā)明專利]一種箱梁內(nèi)部檢測系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111608076A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫峻嶺;周偉衛(wèi);蔡文舉;劉其軍;徐明
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東瀚陽軌道信息科技有限公司
• 主分類號: E01D19/10
• 分類號: E01D19/10;E01D2/04;G01S13/93;G01S15/93;G01S17/93;G05D1/02;E01D101/26
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 林梅繁

1.一種箱梁內(nèi)部檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括中央控制器，以及分別與中央控制器連接的避障單元、檢測掃描單元、無線傳輸單元、移動(dòng)控制單元、移動(dòng)載體、位置標(biāo)識單元和數(shù)據(jù)處理平臺；

移動(dòng)控制單元發(fā)送移動(dòng)指令給移動(dòng)載體；移動(dòng)載體在梁體內(nèi)部行駛，檢測掃描單元、避障單元搭載于移動(dòng)載體上；檢測掃描單元對梁體內(nèi)部的壁面進(jìn)行掃描，采集梁體內(nèi)部的壁面數(shù)據(jù)；位置標(biāo)識單元用于對移動(dòng)載體進(jìn)行實(shí)時(shí)的位置標(biāo)記；

梁體內(nèi)部的壁面數(shù)據(jù)用于判斷梁體是否出現(xiàn)異常狀況，并通過無線傳輸單元傳送給數(shù)據(jù)處理平臺；數(shù)據(jù)處理平臺對所接收的數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理，自動(dòng)判斷箱梁相關(guān)的病害情況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱梁內(nèi)部檢測系統(tǒng)，其特征在于，避障單元包括避障處理模塊、信號發(fā)射模塊及信號接收模塊，避障處理模塊分別與信號發(fā)射模塊、信號接收模塊連接；

信號發(fā)射模塊發(fā)射探測信號，探測信號觸碰到箱梁內(nèi)部的物體時(shí)發(fā)生反射；信號接收模塊接收物體的反射信號并傳輸至避障數(shù)據(jù)處理模塊；避障處理模塊對反射信號進(jìn)行處理后，獲得探測區(qū)域的輪廓模型；中央控制器通過預(yù)設(shè)的移動(dòng)載體模型，模擬移動(dòng)載體在探測區(qū)域行駛，從而判斷移動(dòng)載體是否可以安全通過障礙物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱梁內(nèi)部檢測系統(tǒng)，其特征在于，無線傳輸單元包括多個(gè)發(fā)射終端和一個(gè)接收終端，其中第一個(gè)發(fā)射終端安裝在移動(dòng)載體上，接收終端安裝在移動(dòng)控制單元上，在移動(dòng)載體與移動(dòng)控制單元之間，每隔一段預(yù)設(shè)距離設(shè)置一個(gè)發(fā)射終端；移動(dòng)載體上的發(fā)射終端與接收終端之間存在多個(gè)組網(wǎng)鏈路，當(dāng)移動(dòng)載體上的發(fā)射終端需要將所采集數(shù)據(jù)發(fā)送給接收終端時(shí)，自動(dòng)選擇最優(yōu)的組網(wǎng)路徑傳輸數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱梁內(nèi)部檢測系統(tǒng)，其特征在于，移動(dòng)載體上設(shè)有行走模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊及云臺，檢測掃描單元安裝在移動(dòng)載體的云臺上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱梁內(nèi)部檢測系統(tǒng)，其特征在于，位置標(biāo)識單元包括里程計(jì)及墩號識別模塊，在每個(gè)橋墩附近標(biāo)識橋墩編號，當(dāng)墩號識別模塊識別到橋墩編號時(shí)，記錄該編號，并將里程計(jì)清零，開始重新記錄里程數(shù)，通過橋墩編號和里程數(shù)獲得移動(dòng)載體的位置信息。

6.基于權(quán)利要求1所述箱梁內(nèi)部檢測系統(tǒng)的箱梁內(nèi)部檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)移動(dòng)載體在行進(jìn)過程中，避障單元對前方區(qū)域進(jìn)行探測；中央控制器對探測的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，計(jì)算出探測區(qū)域的信息，并根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和移動(dòng)載體的自身安全行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬測試，判斷移動(dòng)小車能否安全通過障礙物；

(2)若移動(dòng)載體正常通過模擬測試，則在自動(dòng)模式下繼續(xù)往前行駛；否則中央控制器向移動(dòng)控制單元和數(shù)據(jù)處理平臺發(fā)送報(bào)警信號；

(3)若中央控制器在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)未接收到控制指令，則移動(dòng)載體按原路返回，并定時(shí)向移動(dòng)控制單元和數(shù)據(jù)處理平臺發(fā)送返程信號，到達(dá)初始位置時(shí)，自動(dòng)停止；

(4)移動(dòng)載體進(jìn)入梁體內(nèi)部，檢測掃描單元對梁體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，并對掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，存儲初步處理后的掃描數(shù)據(jù)；

(5)無線傳輸單元實(shí)時(shí)將初步處理后的掃描數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理平臺，數(shù)據(jù)處理平臺對所接收的掃描數(shù)據(jù)做進(jìn)一步處理，判斷箱梁相關(guān)的病害情況。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的箱梁內(nèi)部檢測方法，其特征在于，無線傳輸單元包括多個(gè)發(fā)射終端和一個(gè)接收終端，其中第一個(gè)發(fā)射終端安裝在移動(dòng)載體上，接收終端安裝在移動(dòng)控制單元上，在移動(dòng)載體與移動(dòng)控制單元之間，每隔一段預(yù)設(shè)距離設(shè)置一個(gè)發(fā)射終端；移動(dòng)載體上的發(fā)射終端與接收終端之間存在多個(gè)組網(wǎng)鏈路，當(dāng)移動(dòng)載體上的發(fā)射終端需要將所采集數(shù)據(jù)發(fā)送給接收終端時(shí)，自動(dòng)選擇最優(yōu)的組網(wǎng)路徑傳輸數(shù)據(jù)；

無線傳輸單元的自組網(wǎng)過程如下：

移動(dòng)載體上的發(fā)射終端向移動(dòng)控制單元上的接收終端發(fā)射無線組網(wǎng)請求；接收終端接收到移動(dòng)載體上的發(fā)射終端的無線組網(wǎng)請求后，啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，并向移動(dòng)載體上的發(fā)射終端發(fā)送網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)完成的信號；移動(dòng)載體上的發(fā)射終端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)完成的信號，自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)前的信號強(qiáng)度，指示網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

移動(dòng)載體上的發(fā)射終端向接收終端發(fā)射無線組網(wǎng)請求時(shí)，同時(shí)會(huì)向其余發(fā)射終端發(fā)送同樣的組網(wǎng)信號；當(dāng)其余發(fā)射終端接收到移動(dòng)載體上的發(fā)射終端發(fā)送來的組網(wǎng)請求信號時(shí)，其余發(fā)射終端啟動(dòng)組網(wǎng)連接，完成與移動(dòng)載體上的發(fā)射終端的網(wǎng)絡(luò)連接，其余發(fā)射終端同樣會(huì)向接收終端發(fā)送組網(wǎng)請求；接收終端收到發(fā)射終端的組網(wǎng)請求，啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，并向發(fā)射終端發(fā)送網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)完成信號。