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一种箱梁内部检测系统及方法


技术摘要:
本发明涉及一种箱梁内部检测系统及方法,其系统包括中央控制器,以及分别与中央控制器连接的避障单元、检测扫描单元、无线传输单元、移动控制单元、移动载体、位置标识单元和数据处理平台;移动控制单元发送移动指令给移动载体;移动载体在梁体内部行驶,检测扫描单元  全部
背景技术:
为了保证线路质量和运营安全,高铁大量采用“以桥代路”设计,线路工程中桥隧 比高达81%,其中箱梁是使用最多的桥梁类型。近年来,随着绿色建设理念的推广,节段梁 在市政上和城际铁路上被大量采用。 无论是箱梁还是节段梁,在线路运营过程中,都需要定期对梁体内部结构进行检 测,桥梁内部的检查养护琐碎繁杂,大到桥墩,小到螺栓,都需要上下攀爬,测量精准度。桥 梁内几乎是全封闭状态,到了夏季高温,里面就跟火炉一样,而且桥面上时不时有列车飞驰 而过,梁体内噪声及高温都会给检修工人身体带来不适,存在一定的安全风险。 随着线路里程越来越长,人工成本不断上涨,人工巡检劳动强度大、费时费力、效 率低下,已无法满足桥梁运营安全的要求。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种箱梁内部检测系统及方法,在梁体内对其 进行检测时,可对梁体内的障碍物及坑道等进行避障,提高了梁体自动化检测的覆盖率和 准确率。 本发明检测系统采用如下技术方案来实现:一种箱梁内部检测系统,包括中央控 制器,以及分别与中央控制器连接的避障单元、检测扫描单元、无线传输单元、移动控制单 元、移动载体、位置标识单元和数据处理平台; 移动控制单元发送移动指令给移动载体;移动载体在梁体内部行驶,检测扫描单 元、避障单元搭载于移动载体上;检测扫描单元对梁体内部的壁面进行扫描,采集梁体内部 的壁面数据;位置标识单元用于对移动载体进行实时的位置标记; 梁体内部的壁面数据用于判断梁体是否出现异常状况,并通过无线传输单元传送 给数据处理平台;数据处理平台对所接收的数据做进一步处理,自动判断箱梁相关的病害 情况。 在优选的实施例中,避障单元包括避障处理模块、信号发射模块及信号接收模块, 避障处理模块分别与信号发射模块、信号接收模块连接; 信号发射模块发射探测信号,探测信号触碰到箱梁内部的物体时发生反射;信号 接收模块接收物体的反射信号并传输至避障数据处理模块;避障处理模块对反射信号进行 处理后,获得探测区域的轮廓模型;中央控制器通过预设的移动载体模型,模拟移动载体在 探测区域行驶,从而判断移动载体是否可以安全通过障碍物。 在优选的实施例中,无线传输单元包括多个发射终端和一个接收终端,其中第一 个发射终端安装在移动载体上,接收终端安装在移动控制单元上,在移动载体与移动控制 单元之间,每隔一段预设距离设置一个发射终端;移动载体上的发射终端与接收终端之间 4 CN 111608076 A 说 明 书 2/5 页 存在多个组网链路,当移动载体上的发射终端需要将所采集数据发送给接收终端时,自动 选择最优的组网路径传输数据。 本发明检测方法基于上述检测系统,包括以下步骤: (1)移动载体在行进过程中,避障单元对前方区域进行探测;中央控制器对探测的 点云数据进行实时处理,计算出探测区域的信息,并根据点云数据和移动载体的自身安全 行驶数据进行模拟测试,判断移动小车能否安全通过障碍物; (2)若移动载体正常通过模拟测试,则在自动模式下继续往前行驶;否则中央控制 器向移动控制单元和数据处理平台发送报警信号; (3)若中央控制器在预设时间内未接收到控制指令,则移动载体按原路返回,并定 时向移动控制单元和数据处理平台发送返程信号,到达初始位置时,自动停止; (4)移动载体进入梁体内部,检测扫描单元对梁体内部结构进行扫描,并对扫描数 据进行初步处理,存储初步处理后的扫描数据; (5)无线传输单元实时将初步处理后的扫描数据传输至数据处理平台,数据处理 平台对所接收的扫描数据做进一步处理,判断箱梁相关的病害情况。 与现有技术相比,本发明取得了如下有益效果: 1、在梁体内对其进行检测时,可对梁体内的障碍物及坑道等进行避障,全面采集 梁体内的数据,并对检测数据作出分析从而判断梁体是否异常,提高了梁体自动化检测的 覆盖率和准确率,可对箱梁内部做到无死角的自动化检测。 2、采用人工智能结合传感技术、无线传输技术、大数据处理技术,作业不受天气、 温度影响,可以增加检测频次,减少成本,提高效率,同时很好的保护检修人员人身安全,有 效解决传统人工巡检劳动强度大、费时费力、巡检效率低下、作业环境对巡检人员身体影响 大等问题。 附图说明 图1是本发明在箱梁内部进行检测的示意图; 图2是本发明箱梁内部检测系统的组成框图; 图3是移动小车的组成框图; 图4是位置标识单元组成框图; 图5是数据处理平台的组成框图; 图6是本发明检测方法的流程图; 图中:1为避障单元,2为检测扫描单元,3为无线传输单元,4为移动控制单元,5为 移动小车,5-1为行走模块,5-2为数据储模块,5-3为云台,6为位置标识单元,6-1为里程计, 6-2为墩号识别模块,7为数据处理平台,7-1为无线数据接收模块,7-2为云存储模块,7-3为 数据处理显示模块,8为箱梁,9为桥墩。
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