一种桥梁索缆检测平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种桥梁索缆检测平台，包括：机器人爬升平台，设于桥梁索缆上，并沿桥梁索缆运动；动力系统，设于所述机器人爬升平台上，用于为所述机器人爬升平台提供动力；检测系统，设于所述机器人爬升平台上，用于检测桥梁索缆；综合处理平台，用于对所述检测系统的检测数据进行处理；传输系统，用于控制所述机器人爬升平台、动力系统、检测系统及综合处理平台间的通信。采用本实用新型，将电机与变频器结合，实现机器人爬升平台的运动，同时，引入无线传输，实现机器人爬升平台、动力系统、检测系统及综合处理平台间的无线传输，另外，可对桥梁索缆的外表面进行360度全覆盖，精确定位故障位置，满足检测需求。
【专利说明】一种桥梁索缆检测平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种桥梁检测装置，尤其涉及一种桥梁索缆检测平台。
【背景技术】
[0002]斜拉桥是大跨度桥梁的主要样式，因其具有观赏性好、承载能力强、跨越能力大、抗风稳定性高等优点在世界范围内得到了广泛的应用。目前我国对斜拉索的检测和维护主要是通过人工进行，即在斜拉桥的塔顶设置滑轮，通过卷扬机拉动钢丝绳从而提升载人及设备的吊篮。这种方法效率低下，安全性差，成本高。
[0003]中国专利CN 202855050 U公开了一种桥梁检测数据采集及传输设备。该设备包括中央处理平台，与中央处理平台相连的USB模块、WCDMA模块，与USB相连的相关桥梁检测模块。但是，WCDMA模块采用电信运营商提供的WCDMA信号，实现设备的无线数据通信，完成桥梁检测数据的远程传输。这要求所采用的电信运营商信号覆盖检测区域，带宽受限制，无法传送高清图像等大流量数据，使用成本高，经济性不好。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种桥梁索缆检测平台，可使桥梁索缆检测平台的各部件相互分离，更为独立。
[0005]本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种桥梁索缆检测平台，可实现机器人爬升平台、动力系统、检测系统及综合处理平台间的无线传输。
[0006]本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种桥梁索缆检测平台，可采用电机与变频器结合的控制方式，实现机器人爬升平台运动。
[0007]本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种桥梁索缆检测平台，可实现桥梁索缆外表面的360度全覆盖，精确定位故障位置，避免误差。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种桥梁索缆检测平台，包括:机器人爬升平台，设于桥梁索缆上，并沿桥梁索缆运动；动力系统，设于所述机器人爬升平台上，用于为所述机器人爬升平台提供动力；检测系统，设于所述机器人爬升平台上，用于检测桥梁索缆；综合处理平台，用于对所述检测系统的检测数据进行处理；传输系统，用于控制所述机器人爬升平台、动力系统、检测系统及综合处理平台间的通信，将所述综合处理平台的控制信号发送至所述动力系统，并将所述检测系统的检测数据发送至所述综合处理平台。
[0009]作为上述方案的改进，所述传输系统包括WIFI无线模块。
[0010]作为上述方案的改进，所述传输系统内设有微带天线，所述微带天线的增益为14dBi，水平方位角为60°，垂直俯仰角度为20°。
[0011 ] 作为上述方案的改进，所述传输系统还内置有WIFI信号频谱扫描器及LED信号指示灯。
[0012]作为上述方案的改进，所述动力系统包括锂电池、逆变器、变频器、网络/串口转换模块及电机，所述锂电池、逆变器、变频器及网络/串口转换模块依次相连，所述电机与所述变频器相连；所述网络/串口转换模块，用于将所述传输系统发送的控制信号转发至所述变频器；所述逆变器，用于将所述锂电池存储的直流电转换成交流电，为所述变频器提供电源；所述变频器，用于调节所述电机的驱动电压；所述电机，用于驱动所述机器人爬升
T D O
[0013]作为上述方案的改进，所述锂电池内设有用于对所述锂电池进行保护的微处理器，所述微处理器上设有通信接口。
[0014]作为上述方案的改进，所述检测系统包括:用于桥梁索缆外观检测的高清摄像机；用于桥梁索缆无损探伤检测的无损探伤模块。
[0015]作为上述方案的改进，所述高清摄像机数量为三个，所述三个高清摄像机呈等边三角形分布，桥梁索缆设于所述等边三角形的中心位置，所述三个高清摄像机的摄像范围覆盖桥梁索缆的外表面。
[0016]作为上述方案的改进，所述检测系统还包括:用于记录所述检测系统的运动行驶距离的计米器；用于标定桥梁索缆损伤处位置坐标的GPS高程装置。
[0017]作为上述方案的改进，所述综合处理平台包括ARM处理器、DSP处理器、输入设备及输出设备。
[0018]实施本实用新型的有益效果在于:
[0019]所述桥梁索缆检测平台可包括机器人爬升平台、动力系统、检测系统、综合处理平台及传输系统等五大部件，各部件相互分离，使得桥梁索缆检测平台的各部件更为独立，大大节省了更换成本。
[0020]同时，动力系统采用电机与变频器结合的控制方式，通过纯电驱动，实现机器人爬升平台的微动、悬停及巡航，更为省力，安全。并通过微处理器对锂电池进行过充、过放、过流、平衡、温度、短路保护；利用通信接口实现与传输系统的通信。
[0021]另外，传输系统利用WIFI无线模块实现机器人爬升平台、动力系统、检测系统及综合处理平台间的无线传输，使得带宽不受限制，可传送高清图像等大流量数据，使用成本低，经济性良好。
[0022]检测系统利用三个呈等边三角形分布的高清摄像机对桥梁索缆的外表面进行360度全覆盖，使得检测更为精确，同时，通过计米器及GPS高程装置可精确定位故障位置，避免误差。
[0023]综合处理平台引入输入设备及输出设备实现丰富的人机交互，并采用ARM处理器及DSP处理器可实现大数据量高速运算、存储，满足检测需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型一种桥梁索缆检测平台的结构示意图；
[0025]图2是本实用新型一种桥梁索缆检测平台中动力系统的结构示意图；
[0026]图3是本实用新型一种桥梁索缆检测平台中机器人爬升平台的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0028]如图1所示，桥梁索缆检测平台I包括机器人爬升平台2、动力系统3、检测系统4、综合处理平台5及传输系统6，其中:
[0029]机器人爬升平台2，设于桥梁索缆上，并沿桥梁索缆运动。
[0030]动力系统3，设于所述机器人爬升平台2上，用于为所述机器人爬升平台2提供动力。
[0031]检测系统4，设于所述机器人爬升平台2上，随所述机器人爬升平台2 —起沿桥梁索缆运动，用于检测桥梁索缆。
[0032]综合处理平台5，用于对所述检测系统4的检测数据进行处理。
[0033]传输系统6，用于控制所述机器人爬升平台2、动力系统3、检测系统4及综合处理平台间5的通信，将所述综合处理平台5的控制信号发送至所述动力系统3，并将所述检测系统4的检测数据发送至所述综合处理平台5。
[0034]工作时，综合处理平台5将操作人员的控制信号通过传输系统6发送至动力系统3，动力系统3响应控制信号以驱动机器人爬升平台2沿桥梁索缆运动，而检测系统4在随机器人爬升平台2 —起运动的同时，实时对桥梁索缆进行检测，并将检测数据通过传输系统6发送至综合处理平台5进行处理，实现对桥梁索缆的实时检测。
[0035]更佳地，所述传输系统6包括WIFI无线模块，可利用WIFI无线模块实现机器人爬升平台2、动力系统3、检测系统4及综合处理平台间5的无线传输，带宽不受限制，可传送高清图像等大流量数据，使用成本低，经济性良好。
[0036]更佳地，所述传输系统6内设有微带天线，方向性、针对性强。优选地，所述微带天线的增益为14dBi，水平方位角为60°，垂直俯仰角度为20°。
[0037]更佳地，所述传输系统6还内置有WIFI信号频谱扫描器及LED信号指示灯，实时检测信号强度。
[0038]如图2所示，所述动力系统3包括锂电池31、逆变器32、变频器33、网络/串口转换模块34及电机35，所述锂电池31、逆变器32、变频器33及网络/串口转换模块34依次相连，所述电机35与所述变频器33相连。
[0039]所述网络/串口转换模块34，用于将所述传输系统6发送的控制信号转发至所述变频器33。
[0040]所述逆变器32，用于将所述锂电池31存储的直流电转换成交流电，为所述变频器33提供电源。
[0041]所述变频器33，用于调节所述电机35的驱动电压。
[0042]所述电机35，用于驱动所述机器人爬升平台2。优选地，所述电机为同步电机。
[0043]工作时，综合处理平台5将操作人员的控制信号通过传输系统6无线发送至动力系统3，网络/串口转换模块34接收控制信号，并将控制信号转换为变频器33可识别的格式后转发至变频器33。逆变器32的交流电输出端连接到变频器33的电源输入端上，逆变器32将锂电池31存储的直流电转换成交流电提供给变频器33，作为变频器33自身及电机35运作的能源。当处于正常工作状态的变频器33接收到网络/串口转换模块34传送的控制信号后，对电机35的驱动电压进行调节，以控制电机35的起、停、转动方向及转速等，从而实现桥梁索缆的远程无线动力控制。
[0044]更佳地，所述锂电池内设有用于对所述锂电池进行保护的微处理器，所述微处理器上设有通信接口。
[0045]需要说明的是，通过微处理器对锂电池进行过充、过放、过流、平衡、温度、短路保护；同时，利用通信接口实现与传输系统的通信，将锂电池的电压、电流、工作温度数据发送至传输系统，并由传输系统进行转发。
[0046]更佳地，所述检测系统4包括:用于桥梁索缆外观检测的高清摄像机41及用于桥梁索缆无损探伤检测的无损探伤模块，通过高清摄像机41及无损探伤模块可有效地采集桥梁索缆的实时情况，生成检测数据。
[0047]优选地，所述无损探伤模块采用X射线探伤探头、弱磁无损检测探头或声波探测探头中的一种。
[0048]如图3所示，桥梁索缆7嵌于所述机器人爬升平台2的内部，在动力系统3的驱动下机器人爬升平台2可沿桥梁索缆运动。而设于所述机器人爬升平台2上的检测系统4，随所述机器人爬升平台2 —起沿桥梁索缆运动，实时检测桥梁索缆。
[0049]优选地，所述高清摄像机41数量为三个(参见图3)，所述三个高清摄像机41呈等边三角形分布，桥梁索缆设于所述等边三角形的中心位置，使所述三个高清摄像机41的摄像范围覆盖桥梁索缆的外表面。因此，通过调节高清摄像机41的镜头，可实现三个高清摄像机41对桥梁索缆的360度全覆盖，可有效地采集桥梁索缆的外观视频。
[0050]更佳地，所述检测系统4还包括:用于记录所述检测系统4的运动行驶距离的计米器及用于标定桥梁索缆损伤处位置坐标的GPS高程装置。
[0051]需要说明的是，工作时，计米器及GPS高程装置实时产生的位置数据可通过传输模块6传输到综合处理平台5，综合处理平台5处理后，将位置数据分别通过传输模块6传输到高清摄像机41及无损探伤模块上。通过位置数据，检测人员可以判断索缆损伤处的三维位置坐标。而GPS高程装置作为对计米器产生的位置信息的补充，可以方便检测人员标定损伤位置。
[0052]更佳地，所述综合处理平台5包括ARM (Advanced RISC Machine)处理器、DSP(Digital Singnal Processor)处理器、输入设备及输出设备。
[0053]需要说明的是，所述输入设备包括鼠标、键盘等，所述输出设备包括显示器。优选地，所述综合处理平台5还包括移动硬盘、刻录机、STA硬盘等设备，实现数据的存储、移动。
[0054]由上可知，所述桥梁索缆检测平台I可包括机器人爬升平台2、动力系统3、检测系统4、综合处理平台5及传输系统6等五大部件，各部件相互分离，使得桥梁索缆检测平台I的各部件更为独立，大大节省了更换成本。其中，动力系统3采用电机35与变频器33结合的控制方式，通过纯电驱动，实现机器人爬升平台2的微动、悬停及巡航，更为省力，安全；传输系统6利用WIFI无线模块实现机器人爬升平台2、动力系统3、检测系统4及综合处理平台间5的无线传输，使得带宽不受限制，可传送高清图像等大流量数据，使用成本低，经济性良好；检测系统4利用三个呈等边三角形分布的高清摄像机41对桥梁索缆的外表面进行360度全覆盖，使得检测更为精确，同时，通过计米器及GPS高程装置可精确定位故障位置，避免误差；综合处理平台5引入输入设备及输出设备实现丰富的人机交互，并采用ARM处理器及DSP处理器可实现大数据量高速运算、存储，满足检测需求。
[0055]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种桥梁索缆检测平台，其特征在于，包括: 机器人爬升平台，设于桥梁索缆上，并沿桥梁索缆运动； 动力系统，设于所述机器人爬升平台上，用于为所述机器人爬升平台提供动力； 检测系统，设于所述机器人爬升平台上，用于检测桥梁索缆； 综合处理平台，用于对所述检测系统的检测数据进行处理； 传输系统，用于控制所述机器人爬升平台、动力系统、检测系统及综合处理平台间的通信，将所述综合处理平台的控制信号发送至所述动力系统，并将所述检测系统的检测数据发送至所述综合处理平台。
2.如权利要求1所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述传输系统包括WIFI无线模块。
3.如权利要求2所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述传输系统内设有微带天线，所述微带天线的增益为14dBi，水平方位角为60°，垂直俯仰角度为20°。
4.如权利要求2或3所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述传输系统还内置有WIFI信号频谱扫描器及LED信号指示灯。
5.如权利要求1所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述动力系统包括锂电池、逆变器、变频器、网络/串口转换模块及电机，所述锂电池、逆变器、变频器及网络/串口转换模块依次相连，所述电机与所述变频器相连； 所述网络/串口转换模块，用于将所述传输系统发送的控制信号转发至所述变频器； 所述逆变器，用于将所述锂电池存储的直流电转换成交流电，为所述变频器提供电源； 所述变频器，用于调节所述电机的驱动电压； 所述电机，用于驱动所述机器人爬升平台。
6.如权利要求5所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述锂电池内设有用于对所述锂电池进行保护的微处理器，所述微处理器上设有通信接口。
7.如权利要求1所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述检测系统包括: 用于桥梁索缆外观检测的高清摄像机； 用于桥梁索缆无损探伤检测的无损探伤模块。
8.如权利要求7所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述高清摄像机数量为三个，所述三个高清摄像机呈等边三角形分布，桥梁索缆设于所述等边三角形的中心位置，所述三个高清摄像机的摄像范围覆盖桥梁索缆的外表面。
9.如权利要求7或8所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述检测系统还包括: 用于记录所述检测系统的运动行驶距离的计米器； 用于标定桥梁索缆损伤处位置坐标的GPS高程装置。
10.如权利要求1所述的桥梁索缆检测平台，其特征在于，所述综合处理平台包括ARM处理器、DSP处理器、输入设备及输出设备。
【文档编号】E01D19/10GK203977289SQ201420337700
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】刘嘉, 黄文清 申请人:广州诚泰交通机电工程有限公司