桥梁检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种桥梁检测系统，包括：飞行器，具有飞行控制装置、通讯装置、遥控装置，飞行器底部悬挂有电动云台，云台上固定有取景装置；地面控制装置，具有数据处理终端、信息接收终端和地面遥控终端；其中，地面遥控终端通过电台与遥控装置建立连接，进而实现远程控制飞行器；飞行控制装置包括垂直陀螺仪、GPS天线和微处理器，飞行控制装置的数据通过通讯装置传输至信息接收终端，由信息终端进行处理并显示在地面控制装置的显示屏上；取景装置用于采集桥梁整体和/或局部的图像数据，并将采集到的图像数据传输到数据处理终端、信息接收终端。本发明专利技术能够定点悬停观测，实时传输画面，且能自控飞行，与常规检测相比，具有较多优势。

Bridge inspection system

The invention provides a bridge detection system, including aircraft, with control device, communication device, remote control device of flight, aircraft bottom hanging electric PTZ, a framing device is fixed on the head; the ground control device, data processing terminal, information receiving terminal and ground terminal remote control; the remote control terminal is connected through the establishment of the ground with the radio remote control device, and then remote control aircraft; flight control device includes a vertical gyroscope, GPS antenna and a microprocessor, data flight control device receiving terminal through the communication device to transmit information, the information processing terminal and display control device on the ground on the screen; framing device is used for collecting the whole bridge and / or local image the data, and transmits the data collected by the image data processing, information receiving terminal Terminal. The invention has the advantages of fixed point hovering observation, real-time transmission of pictures and automatic flight control, compared with routine detection, the utility model has more advantages.

【技术实现步骤摘要】
桥梁检测系统
本专利技术涉及无人机测绘领域，尤其涉及一种桥梁检测系统。
技术介绍
随着航拍技术、遥感技术的不断发展，无人机应用更多地渗透到各行各业。无人飞行器可分许多类别，其中无人多旋翼飞行器因结构简单、价格相对低廉，可应用于公路桥梁检测、线路巡检等领域。通过桥梁检测，我们可以确保桥梁的使用安全；及早发现桥梁病害及异常现象；为桥梁的维修养护提供科学依据，以适时采取合理的维修加固方法，延长桥梁的使用寿命、提高其承载能力，降低桥梁的维护费用，或拆除重建；考察桥梁是否能满足将来运输量的要求；为桥梁设计、规范修订和完善等提供依据。传统方法的弊端：管养部门通常定期对桥梁进行检查，多采用传统检测手段，依靠肉眼或者辅助工具(如桥检车、望远镜等)来检测桥梁主要构件是否出现裂缝、开裂破损、露筋锈蚀、支座脱空等病害。对于特殊结构桥梁(如斜拉桥、悬索桥、钢管混凝土拱桥等)或者大跨高墩桥梁，在梁底板、塔柱、索缆、斜拉索、塔顶避雷针等可及范围以外，常规检测手段和方法存在局限性，可操作的难度非常大，存在检查盲区，其中局部盲区采取人工现场察看检查，但效率低、难度大、危险系数高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种桥梁检测系统，包括：飞行器，具有飞行控制装置、通讯装置、遥控装置，所述飞行器底部悬挂有电动云台，所述云台上固定有取景装置；地面控制装置，具有数据处理终端、信息接收终端和地面遥控终端；其中，地面遥控终端通过电台与遥控装置建立连接，进而实现远程控制飞行器；飞行控制装置包括垂直陀螺仪、GPS天线和微处理器，飞行控制装置的数据通过通讯装置传输至信息接收终端，由信息终端进行处理并显示在地面控制装置的显示屏上；所述取景装置用于采集桥梁整体和/或局部的图像数据，并将采集到的图像数据传输到数据处理终端、信息接收终端。上述的桥梁检测系统，其中，所述飞行器为无人多旋翼飞行器。上述的桥梁检测系统，其中，所述云台为电动云台，并与所述遥控装置相连。上述的桥梁检测系统，其中，所述取景装置由相机和摄像头组成，相机用于多方位拍摄桥梁整体的图像数据，摄像头用于实时录制飞行器在飞行过程中的图像数据。上述的桥梁检测系统，其中，数据处理终端用于接受相机拍摄的桥梁整体的图像数据，并根据拍摄的桥梁整体的图像数据进行建模，生成桥梁三维模型。上述的桥梁检测系统，其中，所述飞行器具有存储器，用于存储相机的拍摄数据和摄像头的录制数据。上述的桥梁检测系统，其中，所述飞行器还具有数据导出装置，用于将存储器存储的取景装置的采集数据导出至数据处理终端。上述的桥梁检测系统，其中，数据处理终端还包括异常数据分析/处理装置，用于根据导入的取景装置的采集数据进行处理，以定位桥梁病害位置和具体尺寸。上述的桥梁检测系统，其中，所述飞行器为模块化结构，旋翼、云台、取景装置均为可拆解结构。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种桥梁检测系统的简要示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。本专利技术提供了一种桥梁检测系统，参照图1所示，包括：飞行器，具有飞行控制装置、通讯装置、遥控装置，所述飞行器底部悬挂有电动云台，所述云台上固定有取景装置；地面控制装置，具有数据处理终端、信息接收终端和地面遥控终端；其中，地面遥控终端通过电台与遥控装置建立连接，进而实现远程控制飞行器；飞行控制装置包括垂直陀螺仪、GPS天线和微处理器，飞行控制装置的数据通过通讯装置传输至信息接收终端，由信息终端进行处理并显示在地面控制装置的显示屏上；所述取景装置用于采集桥梁整体和/或局部的图像数据，并将采集到的图像数据传输到数据处理终端、信息接收终端。在本专利技术一可选的实施例中，所述飞行器为无人多旋翼飞行器。进一步的，飞行器可以采用模块化结构，旋翼、云台、相机均为可拆解结构。其中，云台为电动云台，并与所述遥控装置相连。在本专利技术一可选的实施例中，所述取景装置由相机和摄像头组成，相机用于多方位拍摄桥梁整体的图像数据，摄像头用于实时录制飞行器在飞行过程中的图像数据。其中，显示屏上显示的数据为摄像头实时录制的桥梁视频。在本专利技术一可选的实施例中，数据处理终端用于接受相机拍摄的桥梁整体的图像数据，并根据拍摄的桥梁整体的图像数据进行建模，生成桥梁三维模型。通过对桥梁构件多角度拍摄，根据图像生成三维立体图形，将三维图形导出后可形成高精度的桥梁三维模型，桥梁三维模型可作为公路桥梁档案保存，以便将来为维修工作提供技术参考。在本专利技术一可选的实施例中，所述飞行器具有存储器，用于存储相机的拍摄数据和摄像头的录制数据。在本专利技术一可选的实施例中，所述飞行器还具有数据导出装置，用于将存储器存储的取景装置的采集数据导出至数据处理终端。在本专利技术一可选的实施例中，数据处理终端还包括异常数据分析/处理装置，用于根据导入的取景装置的采集数据进行处理，以定位桥梁病害位置和具体尺寸。在本专利技术一可选的实施例中，所述飞行器为模块化结构，旋翼、云台、相机均为可拆解结构。在使用无人机的检测过程中，具有如下注意事项：1、无人机检测一般由2名专业技术人员分别控制机身运动、检测摄像2部分进行飞行和数据采集。起飞前，无人机需放置平稳，调试各系统确保开机运行正常后，统一指令调度起飞。在飞行过程中，根据检测对象的差异控制不同的安全距离。桥墩和塔柱一般控制在5米左右，缆索和钢构件等地形复杂部位一般控制在10米左右，具体安全距离需结合现场情况确定。2、无人机空间位置信息、摄录画面实时显示在地面站系统的监控屏幕上，检测人员根据监控初步判断检测对象是否存在病害。若存在，检测人员根据病害程度，选择无人机悬停进行局部高清拍照或继续前进。无人机飞行控制、摄像系统采用无线传输信号进行控制，检测系统采集数据存储在无人机机身，有效避免长距离无线传输引起的数据衰减或干扰。3、检测过程受日照方向、风速、天气状况等影响较大，一般应选择检测对象迎光面，采集图像数据较为清晰，避免出现逆光，提高数据采集成功率。一般选择在晴天无风环境下进行检测，尽量减少环境因素影响，降低检测过程的安全风险。4、通过现场无人机数据采集后，将图像等数据下载，利用视频和图像处理软件，分析并确定发现病害的具体位置和病害尺寸等，然后根据《公路技术状况评定标准》(JTG/TH21-2011)等相关规范，对检测对象的构件进行评定。本专利技术采用无人机对桥梁进行检测，优势在于：1、无人机能够定点悬停观测，实时传输画面，且能自控飞行，与常规检测相比，具有较多优势。2、使用成本低.所用的技术均为比较成熟的技术，在各领域都已大规模应用，如GNSS导航技术、数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁检测系统，其特征在于，包括：飞行器，具有飞行控制装置、通讯装置、遥控装置，所述飞行器底部悬挂有电动云台，所述云台上固定有取景装置；地面控制装置，具有数据处理终端、信息接收终端和地面遥控终端；其中，地面遥控终端通过电台与遥控装置建立连接，进而实现远程控制飞行器；飞行控制装置包括垂直陀螺仪、GPS天线和微处理器，飞行控制装置的数据通过通讯装置传输至信息接收终端，由信息终端进行处理并显示在地面控制装置的显示屏上；所述取景装置用于采集桥梁整体和/或局部的图像数据，并将采集到的图像数据传输到数据处理终端、信息接收终端。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁检测系统，其特征在于，包括：飞行器，具有飞行控制装置、通讯装置、遥控装置，所述飞行器底部悬挂有电动云台，所述云台上固定有取景装置；地面控制装置，具有数据处理终端、信息接收终端和地面遥控终端；其中，地面遥控终端通过电台与遥控装置建立连接，进而实现远程控制飞行器；飞行控制装置包括垂直陀螺仪、GPS天线和微处理器，飞行控制装置的数据通过通讯装置传输至信息接收终端，由信息终端进行处理并显示在地面控制装置的显示屏上；所述取景装置用于采集桥梁整体和/或局部的图像数据，并将采集到的图像数据传输到数据处理终端、信息接收终端。2.如权利要求1所述的桥梁检测系统，其特征在于，所述飞行器为无人多旋翼飞行器。3.如权利要求2所述的桥梁检测系统，其特征在于，所述云台为电动云台，并与所述遥控装置相连。4.如权利要求1所述的桥梁检测系统，其特征在于，所述取景装置由相机和摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，王杰俊，赵延平，姜春生，
申请(专利权)人：上海双微导航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31