[实用新型]一种用于桥梁水下结构检测的水下机器人检测系统

说明书

本实用新型公开了一种用于桥梁水下结构检测的水下机器人检测系统，包括数据采集模块、控制模块、通信模块以及远程操作平台。数据采集模块用于获取桥梁目标位置图像、环境信息等数据；控制模块用于控制数据采集模块执行收到的操作指令进行数据采集；通信模块用于水下机器人和远程操作平台间的数据传输；远程操作平台用于实现用户和水下机器人的交互。通过远程操作平台，用户可以进行水下机器人的控制、数据的处理、桥梁安全指标的管理以及桥梁健康状况的判断。本实用新型结构简单，各部分功能明确，系统能够高效工作，并直观地给出桥梁当前健康状况，有效地将水下机器人应用到了桥梁的水下结构检测中去。

技术领域

本发明涉及一种水下检测系统，具体涉及一种用于桥梁水下结构检测的水下机器人检测系统。

背景技术

人类对于水下的探索从未停止，随着科技的发展，人们对水下的认知逐步拓宽，水下机器人也应运而生。水下机器人经过数十年的研究，主要向ROV和AUV两个方向发展，AUV虽然不需要人工控制能够全自动完成任务，但在关键技术方面仍有瓶颈，因此技术相对成熟的ROV被广泛应用于各个行业。水下机器人能够使用在安全搜救、水下检查、科研教学、水下娱乐、海底考古、渔业养殖之中，大大节省了人力，为人类开展水下活动提供了技术保证。

随着我国交通事业的快速发展，桥梁的数目不断增多，桥梁的健康状况也因此成为了一个重要的问题，它不仅关系着我国的交通状况、经济状况，还关系着人民的安全，定期进行桥梁检测就很有必要。桥梁检测主要分为水上和水下两大部分，而桥梁的水下部分检测仍对人工有较大的依赖，人工检测有着作业环境恶劣、安全难以保障、不能长时间作业等缺点，将水下机器人应用于桥梁检测中，不仅能提高安全性，还可以增加检测精度、延长作业时间、降低检测成本，使效率得到显著提高。水下机器人在桥梁检测中的应用也因此得到了人们的关注。

如专利号CN108593005A公开的一种基于水下机器人的海洋环境监测系统，结构简单，灵活方便，通过各模块之间的相互配合，能够实现对海洋水质环境的有效监测，保证了及时发现海洋水质污染从而提前处理，但该系统并不适用于桥梁水下结构的检测。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于桥梁水下结构检测的水下机器人检测系统，包括数据采集模块、控制模块、通信模块以及远程操作平台。其中，所述数据采集模块，用于获取桥梁目标位置图像、环境信息等数据。所述控制模块，用于控制数据采集模块执行收到的操作指令进行数据采集。所述通信模块，用于水下机器人和远程操作平台间的数据传输。所述远程操作平台，用于实现用户和水下机器人的交互。

所述数据采集模块，由图像采集装置和传感器两部分组成。

进一步，所述图像采集装置，由水下高清相机和声学成像设备组成，水下高清相机包括1200万像素摄像头，由控制模块直接控制，能够根据离桥梁表面的距离进行调焦，使图像更为清晰。声学成像设备包括测扫声呐装置，由控制模块直接控制，主要用于光线不足时的数据采集，是用回声测探原理进行水下探测的设备，通过回波时间长短、强弱来判断桥梁位置。水下高清相机和声学成像设备收到控制模块传来的操作指令后进行图像采集。

进一步，所述传感器，包括压力传感器、流速传感器、温度传感器和姿态传感器，由控制模块直接控制。压力传感器用于检测水压，从而确定当前深度以及保证水下机器人能在安全的水压下工作。流速传感器用于检测水流速，当水的流速过大水下机器人不能在水中保持平衡时应放弃检测。温度传感器用于检测水温，环境水温不应超出水下机器人任意组成部分所允许的工作范围。姿态传感器用于反映水下机器人位置状态，保证水下机器人在拍摄时能尽量保持水平。传感器默认始终开启，从而达到实时采集的目的，通过通信模块将数据传输到远程操作平台。