[發明專利]一種箱梁內部檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202010460446.8
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111608076A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 孫峻嶺;周偉衛;蔡文舉;劉其軍;徐明
• 申請（專利權）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: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 林梅繁

本發明涉及一種箱梁內部檢測系統及方法，其系統包括中央控制器，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、移動控制單元、移動載體、位置標識單元和數據處理平臺；移動控制單元發送移動指令給移動載體；移動載體在梁體內部行駛，檢測掃描單元、避障單元搭載于移動載體上；檢測掃描單元對梁體內部的壁面進行掃描，采集梁體內部的壁面數據；位置標識單元用于對移動載體進行實時的位置標記；梁體內部的壁面數據通過無線傳輸單元傳送給數據處理平臺；數據處理平臺對所接收的數據做進一步處理，自動判斷箱梁相關的病害情況。本發明可對梁體內的障礙物及坑道等進行避障，提高了梁體自動化檢測的覆蓋率和準確率。

技術領域

本發明涉及橋梁工程領域，尤其涉及一種箱梁內部檢測系統及方法。

背景技術

為了保證線路質量和運營安全，高鐵大量采用“以橋代路”設計，線路工程中橋隧比高達81％，其中箱梁是使用最多的橋梁類型。近年來，隨著綠色建設理念的推廣，節段梁在市政上和城際鐵路上被大量采用。

無論是箱梁還是節段梁，在線路運營過程中，都需要定期對梁體內部結構進行檢測，橋梁內部的檢查養護瑣碎繁雜，大到橋墩，小到螺栓，都需要上下攀爬，測量精準度。橋梁內幾乎是全封閉狀態，到了夏季高溫，里面就跟火爐一樣，而且橋面上時不時有列車飛馳而過，梁體內噪聲及高溫都會給檢修工人身體帶來不適，存在一定的安全風險。

隨著線路里程越來越長，人工成本不斷上漲，人工巡檢勞動強度大、費時費力、效率低下，已無法滿足橋梁運營安全的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種箱梁內部檢測系統及方法，在梁體內對其進行檢測時，可對梁體內的障礙物及坑道等進行避障，提高了梁體自動化檢測的覆蓋率和準確率。

本發明檢測系統采用如下技術方案來實現：一種箱梁內部檢測系統，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、移動控制單元、移動載體、位置標識單元和數據處理平臺；

移動控制單元發送移動指令給移動載體；移動載體在梁體內部行駛，檢測掃描單元、避障單元搭載于移動載體上；檢測掃描單元對梁體內部的壁面進行掃描，采集梁體內部的壁面數據；位置標識單元用于對移動載體進行實時的位置標記；

梁體內部的壁面數據用于判斷梁體是否出現異常狀況，并通過無線傳輸單元傳送給數據處理平臺；數據處理平臺對所接收的數據做進一步處理，自動判斷箱梁相關的病害情況。

在優選的實施例中，避障單元包括避障處理模塊、信號發射模塊及信號接收模塊，避障處理模塊分別與信號發射模塊、信號接收模塊連接；

信號發射模塊發射探測信號，探測信號觸碰到箱梁內部的物體時發生反射；信號接收模塊接收物體的反射信號并傳輸至避障數據處理模塊；避障處理模塊對反射信號進行處理后，獲得探測區域的輪廓模型；中央控制器通過預設的移動載體模型，模擬移動載體在探測區域行駛，從而判斷移動載體是否可以安全通過障礙物。

在優選的實施例中，無線傳輸單元包括多個發射終端和一個接收終端，其中第一個發射終端安裝在移動載體上，接收終端安裝在移動控制單元上，在移動載體與移動控制單元之間，每隔一段預設距離設置一個發射終端；移動載體上的發射終端與接收終端之間存在多個組網鏈路，當移動載體上的發射終端需要將所采集數據發送給接收終端時，自動選擇最優的組網路徑傳輸數據。

本發明檢測方法基于上述檢測系統，包括以下步驟：

(1)移動載體在行進過程中，避障單元對前方區域進行探測；中央控制器對探測的點云數據進行實時處理，計算出探測區域的信息，并根據點云數據和移動載體的自身安全行駛數據進行模擬測試，判斷移動小車能否安全通過障礙物；

(2)若移動載體正常通過模擬測試，則在自動模式下繼續往前行駛；否則中央控制器向移動控制單元和數據處理平臺發送報警信號；