[发明专利]一种适用于护栏移动巡检平台的智能立柱埋深探头

说明书

本发明公开了一种适用于护栏移动巡检平台的智能立柱埋深探头，属于高速公路路况日常巡检和护栏检测技术领域。本发明包括探头、探头定位机构A、探头定位机构B和中控系统三部分。其中探头包括基座外壳、盖板、U形块、螺杆、联轴器、步进电机、超声模块、磁铁、超声敏感元件、压力传感器。本发明搭载在以高速公路护栏波形梁为轨道的移动式巡检平台上，可以实现对护栏立柱埋深的自动检测，实现护栏全线检测的全自动作业，提高巡检效率、降低巡检成本，满足高速公路日益增长的需求。

技术领域

本发明属于高速公路路况日常巡检和护栏检测技术领域，具体涉及一种适用于护栏移动巡检平台的智能立柱埋深探头。

背景技术

随着公路建设事业的迅速发展，我国高速公路总里程及交通量不断增加，截止2017年底，我国高速公路总里程已达13万公里。相应的，高速公路日常巡检工作随总里程的增加也日趋繁重，存在着设备投入大、人力成本高、检测效率低等突出矛盾。

高速公路护栏作为一种最常见的防护措施，可有效降低交通事故的程度和损失，目前高速公路日常巡检主要对护栏外观有无损坏、重要零部件是否缺失进行排查。而相关行业规范指出，护栏立柱的埋深是保证护栏防护功能的重要技术指标，但由于埋设立柱属于隐蔽工程，其质量检测难度较大，给养护部门带来较大的工作负担。

目前常用的拔出立柱检测的方法费工费力，仅能进行抽检，不能做到逐一检查，而且还会破坏路基完整性。而常用的无损检测办法包括电磁感应法、超声波法、弹性波法等。电磁感应法是在立柱内侧钻孔，插入电磁感应探头。当探头周围有金属(立柱)和没有金属时，感应的电流会发生明显的变化，据此既可探测立柱的埋深。该方法原理简单，测试精度也较高，但需要在立柱内钻孔，测试工作量大，对土质也有松动，现在较少使用；超声波法是通过在立柱端部粘贴压电片，通过激发轴对称导波模态来测试立柱深度。该种方法立柱周围土壤对导播衰减的影响较大，测量精度不高；弹性波法采用电磁激荡的方式诱发冲击弹性波，采集反射信号得到立柱全长。优点是测试速度快，精度高，耐久稳定；缺点是测量设备比较复杂，不够便携，且价格昂贵，在公路养护部门难以推广使用。

以上已有的无损检测手法都需要人工操作，且设备昂贵，耗费了大量人力物力。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于护栏移动巡检平台的智能立柱埋深探头，搭载在以高速公路护栏波形梁为轨道的移动式巡检平台上，可以实现对护栏立柱埋深的自动检测，实现护栏全线检测的全自动作业，提高巡检效率、降低巡检成本，满足高速公路日益增长的路况巡检需求。

本发明提供的适用于护栏移动巡检平台的智能立柱埋深探头，所述的智能立柱埋深探头包括探头、探头定位机构A、探头定位机构B和中控系统三部分；所述的探头包括基座外壳、盖板、U形块、螺杆、联轴器、步进电机、超声模块、磁铁、超声敏感元件、压力传感器；所述盖板螺纹连接在基座壳体上表面；所述的压力传感器设置在基座外壳的下表面，所述的超声敏感元件安装在超声模块端部与待测护栏立柱接触的部分；所述的磁铁安装在所述U形块的两个U形两臂端部；所述的螺杆一端通过联轴器连接步进电机，另一端螺纹连接U形块后穿过盖板上通孔，螺纹连接基座壳体内部的超声模块；所述步进电机固定在探头定位机构B上，探头定位机构B与探头定位机构A之间滑动连接，探头定位机构A固定安装在以高速公路护栏波形梁为轨道的移动式巡检平台上，可随巡检平台沿公路波形护栏板移动；探头定位机构A和探头定位机构B为相互垂直的直线滑台组，可控制探头在竖直平面内的位置；所述的中控系统连接超声敏感元件、压力传感器和步进电机。

本发明的优点在于：

(1)实现了护栏全线检测的全自动作业，提高巡检效率、降低巡检成本。

(2)通过对超声探头结构的改进，满足了护栏移动巡检平台智能全自动检测工作条件下的要求。

(3)通过在超声探头端部加装磁铁，保证了探头与立柱紧密接触，确保测量的准确性。

附图说明