本实用新型专利技术公开了一种水工建筑表观病害检测装置，包括检测本体构架、高度升降机构、行走推进机构、病害检测单元和位置检测单元；检测本体构架包括桁架、机舱和支架；机舱包括舱室和透明罩；高度升降机构包括气囊和气泵；行走推进机构为若干个螺旋桨推进机构；病害检测单元包括摄像机和补光光源；位置检测单元包括超声波传感器和摄像机定位组件；超声波传感器能检测自身与待检测水工建筑的距离。本申请能对水工建筑表面上的裂缝、孔洞、剥落等病害，进行识别及准确位置判断。同时，由于摄像机镜头与水工建筑表面之间的距离保持恒定，故而能够得到清晰的水工建筑表面图片，还能对发现的裂缝、空洞或剥落等病害实际值大小进行准确推算。算。算。
【技术实现步骤摘要】
一种水工建筑表观病害检测装置
[0001]本技术涉及水工建筑领域，特别是一种水工建筑表观病害检测装置。
技术介绍
[0002]作为广泛应用于水利工程的水工建筑物，其大部分基础结构处于水下环境。一方面水下环境如水力冲蚀、温度应力、风浪等对建构造成较大影响；另一方面水下建构的内部结构应力也会对建筑物本身造成较大破坏。
[0003]水工建筑表面的病害能客观反映建筑物的完好程度，常见的病害如裂缝、孔洞、剥落等。较轻的病害在形成开始时对建筑物没有明显的影响，随着时间推移，较轻的病害会快速侵蚀建筑物结构的完整性，造成不可逆转的损害。因此，对水工建筑表观病害进行周期性检测，及时发现早期病害并且进行修复，是性价比较高的水工建筑维护方法。
[0004]现有技术中，对水工建筑表观病害进行周期性检测的方法，通常为：人工携带相机潜入水下，对不同深度和不同宽度位置的水工建筑表面进行拍照。然后，人工对照片进行裂缝、孔洞、剥落等病害的筛查。这种检测方法还存在着如下不足，有待进行改进：
[0005]1、当水工建筑高度较高且宽度较宽时，一次监测，耗费时间长，也即人工在水下作业时间长，人工劳动强度大，检测效率低下。
[0006]2、人工拍摄时，相机镜头与水工建筑表面之间的距离难以确定，因而，一方面拍摄的水工建筑表面的图片清晰度质量难以保证；另一方面，当后续人工筛查出水工建筑表面具有裂缝、空洞或剥落等病害时，由于相机镜头与水工建筑表面之间的距离难以确定，故而不能根据照片上的裂缝大小、空洞大小或剥落大小等，推算出裂缝、空洞或剥落等病害的实际值，需要人工再次潜入水下进行现场确认。同时，由于拍摄位置也是大概估测值，需要对拍摄照片进行逐个编号对应。故而现场确认时，需要对病害的具体位置进行二次确认，因而耗时耗力。
技术实现思路
[0007]本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种水工建筑表观病害检测装置，该水工建筑表观病害检测装置能水工建筑表面按照设定路径进行自动、连续拍照，且能自动记录照片拍摄时的准确位置信息，故而能对照片上的裂缝、孔洞、剥落等病害，进行准确的位置判断。同时，拍摄时，能使摄像机镜头与水工建筑表面之间的距离保持恒定，故而能够得到清晰的水工建筑表面图片，还能对发现的裂缝、空洞或剥落等病害实际值大小进行准确推算。
[0008]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0009]一种水工建筑表观病害检测装置，包括检测本体构架、高度升降机构、行走推进机构、病害检测单元和位置检测单元。
[0010]检测本体构架包括桁架、机舱和支架。
[0011]桁架呈圆形，沿周向均匀布设有若干个与外界环境相连通的桁架腔。
[0012]机舱同轴设置在桁架的中心，且机舱的外壁通过若干根所述支架与桁架相连接；机舱包括舱室和同轴罩设在舱室顶部外周的透明罩。
[0013]高度升降机构包括气囊和气泵；在每个桁架腔内布设一个所述气囊，每个气囊均设置有充气管和放气管；充气管的另一端与气泵相连接，放气管的另一端与外界环境相连通。
[0014]行走推进机构为沿机舱对称布设的若干个螺旋桨推进机构。
[0015]病害检测单元包括摄像机和补光光源；摄像机安装在机舱的舱室内，摄像机的镜头正对透明罩；补光光源布设在桁架或支架上，用于向待检测的水工建筑表面投射光源。
[0016]位置检测单元设置在舱室内，包括超声波传感器和摄像机定位组件。
[0017]超声波传感器能检测自身与待检测水工建筑的距离。
[0018]摄像机定位组件能对实时检测摄像机的位置信息。
[0019]桁架腔、气囊和支架均为四个，支架和桁架腔一一对应，且桁架腔关于对应支架对称布设；气囊位于对应桁架腔的中心。
[0020]螺旋桨推进机构的数量为四个，分别设置在四个支架的中心，每个螺旋桨推进机构均包括推进套筒、螺旋桨和电机；推进套筒竖直布设，螺旋桨和电机均设置在推进套筒内，电机用于驱动螺旋桨旋转。
[0021]每个推进套筒的顶部均设置有防护网。
[0022]气泵为出水气泵，设置在岸边，在舱室的底部设置有出线接口；与气囊连接的气管从出线接口穿出后与出水气泵相连接。
[0023]摄像机为720P广角无畸变摄像机。
[0024]补光光源包括LED灯带和探照灯；LED灯带呈环形布设在桁架的顶面，探照灯为四个，设置在与支架相对应的桁架上。
[0025]摄像机定位组件设置在摄像机外周的舱室内，为GPS定位系统或北斗定位系统，能对摄像机的位置信息进行定位。
[0026]还包括通过无线或有线相连接水下控制器和水上控制平台，水下控制器内置在舱室内，且分别与高度升降机构、行走推进机构、病害检测单元和位置检测单元相连接。
[0027]水下控制器是型号为STM32F103RB的单片机。
[0028]本技术具有如下有益效果：
[0029]1、高度升降机构通过调整若干个气囊中的充放气量，进而实现桁架与水工建筑表面相平行，且摄像机的镜头垂直正对水工建筑表面。此时，行走推进机构启动，在保证桁架与水工建筑表面相平行的前提下，通过控制行走推进机构的前后行走量，进而使得摄像机与水工建筑表面的距离保持恒定。摄像机启动拍摄，在拍摄的同时，位置检测单元能自动记录拍摄时相机的位置信息，并将记录的位置信息显示在拍摄的照片上。另外，在保证桁架与水工建筑表面相平行的前提下，进一步调整各个气囊的充放气量，从而实现摄像机的高度升降。从而能实现不同深度的水工建筑表面的图像拍摄，也即能水工建筑表面按照设定路径进行自动、连续拍照，且能自动记录照片拍摄时的准确位置信息，故而能对照片上的裂缝、孔洞、剥落等病害，进行准确的位置判断。同时，拍摄时，能使摄像机镜头与水工建筑表面之间的距离保持恒定，故而能够得到清晰的水工建筑表面图片，还能对发现的裂缝、空洞或剥落等病害实际值大小进行准确推算。
[0030]2、本申请在提高检测效率，节省水工建筑维护成本的同时，还能避免人员下水观测存在的危险性，节约维护检测人员的时间。
附图说明
[0031]图1显示了本技术一种水工建筑表观病害检测装置的立体三维图。
[0032]图2显示了本技术一种水工建筑表观病害检测装置的底面结构示意图。
[0033]图3显示了本专利技术中舱室内摄像机和位置检测单元的布设位置示意图。
[0034]其中有：
[0035]11.桁架；
[0036]12.机舱；121.透明罩；122.舱室；123.出线接口；
[0037]13.支架；131.固定夹片；132.螺栓；
[0038]21.气囊；
[0039]31.推进套筒；311.防护网；32.螺旋桨；321.电机；322.传动轴；323.防水密封管；
[0040]40.摄像机；41.摄像机安装板；42.LED灯带；43.探照灯；44.云台；
[0041]51.超声波传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水工建筑表观病害检测装置，其特征在于：包括检测本体构架、高度升降机构、行走推进机构、病害检测单元和位置检测单元；检测本体构架包括桁架、机舱和支架；桁架呈圆形，沿周向均匀布设有若干个与外界环境相连通的桁架腔；机舱同轴设置在桁架的中心，且机舱的外壁通过若干根所述支架与桁架相连接；机舱包括舱室和同轴罩设在舱室顶部外周的透明罩；高度升降机构包括气囊和气泵；在每个桁架腔内布设一个所述气囊，每个气囊均设置有充气管和放气管；充气管的另一端与气泵相连接，放气管的另一端与外界环境相连通；行走推进机构为沿机舱对称布设的若干个螺旋桨推进机构；病害检测单元包括摄像机和补光光源；摄像机安装在机舱的舱室内，摄像机的镜头正对透明罩；补光光源布设在桁架或支架上，用于向待检测的水工建筑表面投射光源；位置检测单元设置在舱室内，包括超声波传感器和摄像机定位组件；超声波传感器能检测自身与待检测水工建筑的距离；摄像机定位组件能实时检测摄像机的位置信息。2.根据权利要求1所述的水工建筑表观病害检测装置，其特征在于：桁架腔、气囊和支架均为四个，支架和桁架腔一一对应，且桁架腔关于对应支架对称布设；气囊位于对应桁架腔的中心。3.根据权利要求2所述的水工建筑表观病害检测装置，其特征在于：螺旋桨推进机构的数量为四个，分别设置在四个支架的中心，每个螺旋桨推进机构...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭林峰，朱翔，曹玲俊，
申请(专利权)人：无锡博联特光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。