橋梁檢測系統技術方案

本發明專利技術提供了一種橋梁檢測系統，包括：飛行器，具有飛行控制裝置、通訊裝置、遙控裝置，飛行器底部懸掛有電動云臺，云臺上固定有取景裝置；地面控制裝置，具有數據處理終端、信息接收終端和地面遙控終端；其中，地面遙控終端通過電臺與遙控裝置建立連接，進而實現遠程控制飛行器；飛行控制裝置包括垂直陀螺儀、GPS天線和微處理器，飛行控制裝置的數據通過通訊裝置傳輸至信息接收終端，由信息終端進行處理并顯示在地面控制裝置的顯示屏上；取景裝置用于采集橋梁整體和/或局部的圖像數據，并將采集到的圖像數據傳輸到數據處理終端、信息接收終端。本發明專利技術能夠定點懸停觀測，實時傳輸畫面，且能自控飛行，與常規檢測相比，具有較多優勢。

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.

【技術實現步驟摘要】
橋梁檢測系統
本專利技術涉及無人機測繪領域，尤其涉及一種橋梁檢測系統。
技術介紹
隨著航拍技術、遙感技術的不斷發展，無人機應用更多地滲透到各行各業。無人飛行器可分許多類別，其中無人多旋翼飛行器因結構簡單、價格相對低廉，可應用于公路橋梁檢測、線路巡檢等領域。通過橋梁檢測，我們可以確保橋梁的使用安全；及早發現橋梁病害及異常現象；為橋梁的維修養護提供科學依據，以適時采取合理的維修加固方法，延長橋梁的使用壽命、提高其承載能力，降低橋梁的維護費用，或拆除重建；考察橋梁是否能滿足將來運輸量的要求；為橋梁設計、規范修訂和完善等提供依據。傳統方法的弊端：管養部門通常定期對橋梁進行檢查，多采用傳統檢測手段，依靠肉眼或者輔助工具(如橋檢車、望遠鏡等)來檢測橋梁主要構件是否出現裂縫、開裂破損、露筋銹蝕、支座脫空等病害。對于特殊結構橋梁(如斜拉橋、懸索橋、鋼管混凝土拱橋等)或者大跨高墩橋梁，在梁底板、塔柱、索纜、斜拉索、塔頂避雷針等可及范圍以外，常規檢測手段和方法存在局限性，可操作的難度非常大，存在檢查盲區，其中局部盲區采取人工現場察看檢查，但效率低、難度大、危險系數高。
技術實現思路
本專利技術提供了一種橋梁檢測系統，包括：飛行器，具有飛行控制裝置、通訊裝置、遙控裝置，所述飛行器底部懸掛有電動云臺，所述云臺上固定有取景裝置；地面控制裝置，具有數據處理終端、信息接收終端和地面遙控終端；其中，地面遙控終端通過電臺與遙控裝置建立連接，進而實現遠程控制飛行器；飛行控制裝置包括垂直陀螺儀、GPS天線和微處理器，飛行控制裝置的數據通過通訊裝置傳輸至信息接收終端，由信息終端進行處理并顯示在地面控制裝置的顯示屏上；所述取景裝置用于采集橋梁整體和/或局部的圖像數據，并將采集到的圖像數據傳輸到數據處理終端、信息接收終端。上述的橋梁檢測系統，其中，所述飛行器為無人多旋翼飛行器。上述的橋梁檢測系統，其中，所述云臺為電動云臺，并與所述遙控裝置相連。上述的橋梁檢測系統，其中，所述取景裝置由相機和攝像頭組成，相機用于多方位拍攝橋梁整體的圖像數據，攝像頭用于實時錄制飛行器在飛行過程中的圖像數據。上述的橋梁檢測系統，其中，數據處理終端用于接受相機拍攝的橋梁整體的圖像數據，并根據拍攝的橋梁整體的圖像數據進行建模，生成橋梁三維模型。上述的橋梁檢測系統，其中，所述飛行器具有存儲器，用于存儲相機的拍攝數據和攝像頭的錄制數據。上述的橋梁檢測系統，其中，所述飛行器還具有數據導出裝置，用于將存儲器存儲的取景裝置的采集數據導出至數據處理終端。上述的橋梁檢測系統，其中，數據處理終端還包括異常數據分析/處理裝置，用于根據導入的取景裝置的采集數據進行處理，以定位橋梁病害位置和具體尺寸。上述的橋梁檢測系統，其中，所述飛行器為模塊化結構，旋翼、云臺、取景裝置均為可拆解結構。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術提供的一種橋梁檢測系統的簡要示意圖。具體實施方式在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本專利技術更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本專利技術可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本專利技術發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。為了徹底理解本專利技術，將在下列的描述中提出詳細的步驟以及詳細的結構，以便闡釋本專利技術的技術方案。本專利技術的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本專利技術還可以具有其他實施方式。本專利技術提供了一種橋梁檢測系統，參照圖1所示，包括：飛行器，具有飛行控制裝置、通訊裝置、遙控裝置，所述飛行器底部懸掛有電動云臺，所述云臺上固定有取景裝置；地面控制裝置，具有數據處理終端、信息接收終端和地面遙控終端；其中，地面遙控終端通過電臺與遙控裝置建立連接，進而實現遠程控制飛行器；飛行控制裝置包括垂直陀螺儀、GPS天線和微處理器，飛行控制裝置的數據通過通訊裝置傳輸至信息接收終端，由信息終端進行處理并顯示在地面控制裝置的顯示屏上；所述取景裝置用于采集橋梁整體和/或局部的圖像數據，并將采集到的圖像數據傳輸到數據處理終端、信息接收終端。在本專利技術一可選的實施例中，所述飛行器為無人多旋翼飛行器。進一步的，飛行器可以采用模塊化結構，旋翼、云臺、相機均為可拆解結構。其中，云臺為電動云臺，并與所述遙控裝置相連。在本專利技術一可選的實施例中，所述取景裝置由相機和攝像頭組成，相機用于多方位拍攝橋梁整體的圖像數據，攝像頭用于實時錄制飛行器在飛行過程中的圖像數據。其中，顯示屏上顯示的數據為攝像頭實時錄制的橋梁視頻。在本專利技術一可選的實施例中，數據處理終端用于接受相機拍攝的橋梁整體的圖像數據，并根據拍攝的橋梁整體的圖像數據進行建模，生成橋梁三維模型。通過對橋梁構件多角度拍攝，根據圖像生成三維立體圖形，將三維圖形導出后可形成高精度的橋梁三維模型，橋梁三維模型可作為公路橋梁檔案保存，以便將來為維修工作提供技術參考。在本專利技術一可選的實施例中，所述飛行器具有存儲器，用于存儲相機的拍攝數據和攝像頭的錄制數據。在本專利技術一可選的實施例中，所述飛行器還具有數據導出裝置，用于將存儲器存儲的取景裝置的采集數據導出至數據處理終端。在本專利技術一可選的實施例中，數據處理終端還包括異常數據分析/處理裝置，用于根據導入的取景裝置的采集數據進行處理，以定位橋梁病害位置和具體尺寸。在本專利技術一可選的實施例中，所述飛行器為模塊化結構，旋翼、云臺、相機均為可拆解結構。在使用無人機的檢測過程中，具有如下注意事項：1、無人機檢測一般由2名專業技術人員分別控制機身運動、檢測攝像2部分進行飛行和數據采集。起飛前，無人機需放置平穩，調試各系統確保開機運行正常后，統一指令調度起飛。在飛行過程中，根據檢測對象的差異控制不同的安全距離。橋墩和塔柱一般控制在5米左右，纜索和鋼構件等地形復雜部位一般控制在10米左右，具體安全距離需結合現場情況確定。2、無人機空間位置信息、攝錄畫面實時顯示在地面站系統的監控屏幕上，檢測人員根據監控初步判斷檢測對象是否存在病害。若存在，檢測人員根據病害程度，選擇無人機懸停進行局部高清拍照或繼續前進。無人機飛行控制、攝像系統采用無線傳輸信號進行控制，檢測系統采集數據存儲在無人機機身，有效避免長距離無線傳輸引起的數據衰減或干擾。3、檢測過程受日照方向、風速、天氣狀況等影響較大，一般應選擇檢測對象迎光面，采集圖像數據較為清晰，避免出現逆光，提高數據采集成功率。一般選擇在晴天無風環境下進行檢測，盡量減少環境因素影響，降低檢測過程的安全風險。4、通過現場無人機數據采集后，將圖像等數據下載，利用視頻和圖像處理軟件，分析并確定發現病害的具體位置和病害尺寸等，然后根據《公路技術狀況評定標準》(JTG/TH21-2011)等相關規范，對檢測對象的構件進行評定。本專利技術采用無人機對橋梁進行檢測，優勢在于：1、無人機能夠定點懸停觀測，實時傳輸畫面，且能自控飛行，與常規檢測相比，具有較多優勢。2、使用成本低.所用的技術均為比較成熟的技術，在各領域都已大規模應用，如GNSS導航技術、數本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種橋梁檢測系統，其特征在于，包括：飛行器，具有飛行控制裝置、通訊裝置、遙控裝置，所述飛行器底部懸掛有電動云臺，所述云臺上固定有取景裝置；地面控制裝置，具有數據處理終端、信息接收終端和地面遙控終端；其中，地面遙控終端通過電臺與遙控裝置建立連接，進而實現遠程控制飛行器；飛行控制裝置包括垂直陀螺儀、GPS天線和微處理器，飛行控制裝置的數據通過通訊裝置傳輸至信息接收終端，由信息終端進行處理并顯示在地面控制裝置的顯示屏上；所述取景裝置用于采集橋梁整體和/或局部的圖像數據，并將采集到的圖像數據傳輸到數據處理終端、信息接收終端。

【技術特征摘要】
1.一種橋梁檢測系統，其特征在于，包括：飛行器，具有飛行控制裝置、通訊裝置、遙控裝置，所述飛行器底部懸掛有電動云臺，所述云臺上固定有取景裝置；地面控制裝置，具有數據處理終端、信息接收終端和地面遙控終端；其中，地面遙控終端通過電臺與遙控裝置建立連接，進而實現遠程控制飛行器；飛行控制裝置包括垂直陀螺儀、GPS天線和微處理器，飛行控制裝置的數據通過通訊裝置傳輸至信息接收終端，由信息終端進行處理并顯示在地面控制裝置的顯示屏上；所述取景裝置用于采集橋梁整體和/或局部的圖像數據，并將采集到的圖像數據傳輸到數據處理終端、信息接收終端。2.如權利要求1所述的橋梁檢測系統，其特征在于，所述飛行器為無人多旋翼飛行器。3.如權利要求2所述的橋梁檢測系統，其特征在于，所述云臺為電動云臺，并與所述遙控裝置相連。4.如權利要求1所述的橋梁檢測系統，其特征在于，所述取景裝置由相機和攝像...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何偉，王杰俊，趙延平，姜春生，
申請(專利權)人：上海雙微導航技術有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31