[发明专利]一种桥面线形检测系统及检测方法

说明书

本发明提供了一种桥面线形检测系统及检测方法，其中检测系统包括，包括无人机、测距摄像头、第一信号收发装置、电磁吸座和智能终端，无人机设有控制器，测距摄像头设置在无人机的底部，且与控制器连接，电磁吸座数量设置若干个，若干个电磁吸座间隔设置在无人机的顶部，且分别与控制器连接，第一信号收发装置分别与控制器和智能终端连接。本发明旨在解决现有桥梁荷载试验中桥面线形的检测手段的不足。

技术领域

本发明属于桥梁检测技术领域，尤其涉及一种桥面线形检测系统及检测方法。

背景技术

我国桥梁建设快速发展，为确保桥梁结构的安全运营，需要对已有和新建桥梁结构进行承载力检测和运营状态评估。荷载试验能够评估桥梁整体受力性能，为后期的检查、运营提供必要的数据，是评价桥梁质量最直接有效的方法和手段。其中桥面线形检测是荷载试验中不可或缺的一部分。

目前桥梁荷载试验中桥面线形的传统检测手段较为繁琐，一般利用工程高程测量仪器在桥面固定测点处进行观测计算，耗时费力，流程复杂，且容易出现人工误差，尤其在大跨桥梁中传统桥面线形检测时缺点明显。连通管桥面线形测量系统需要提前安装水箱、布置水管及测点，同样存在工作量大的缺点。最近兴起的GNSS技术，能够测量单个测点的坐标进行分析，桥梁跨径较大时，需布设较多测点，当要求测量连续线形时难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桥面线形检测系统及检测方法，旨在解决现有桥梁荷载试验中桥面线形的检测手段的不足。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种桥面线形检测系统，包括无人机、测距摄像头、第一信号收发装置、电磁吸座和智能终端，无人机设有控制器，测距摄像头设置在无人机的底部，且与控制器连接，电磁吸座数量设置若干个，若干个电磁吸座间隔设置在无人机的顶部，且分别与控制器连接，第一信号收发装置分别与控制器和智能终端连接。

进一步地，每个电磁吸座与无人机之间设有缓冲装置。

进一步地，缓冲装置包括立柱和弹簧，立柱的顶端固定在相应的电磁吸座上，其底端穿过无人机，弹簧套设在立柱的外侧，且其两端分别与相应的电磁吸座和无人机连接。

进一步地，缓冲装置还包括驱动机构和若干卡片，驱动机构设置在立柱的底端，若干卡片设置驱动机构上，无人机上开设有供若干卡片穿过的若干通孔，弹簧上的多个弹簧圈之间形成多个间隙，各卡片上设有与多个间隙一一对应的多个凸起，驱动装置带动卡片上的凸起插入或退出对应的间隙，以限制弹簧的伸缩。

进一步地，卡片的数量为两个，驱动机构为双向气缸，两个卡片分别设置在双向气缸的两个伸缩端上。

进一步地，无人机的底部设有摄像云台，测距摄像头设置在摄像云台上。

进一步地，智能终端包括处理器、存储器、第二信息收发装置、显示器和用户输入装置，处理器分别与存储器、第二信息收发装置、显示器和用户输入装置连接，第二信息收发装置与第一信息收发装置连接。

一种应用于上述桥面线形检测系统的检测方法，包括以下步骤：

S1、在桥梁桥面中沿桥梁纵向设置一排检测点，以及在桥梁桥面的两端和中间设置校核点，获取相邻两个校核点之间的第一距离；

S2、操纵无人机飞达桥梁主拱，将无人机与桥梁主拱通过电磁吸座吸附在一起，实现对无人机的固定；

S3、由测距摄像头采集桥面线形的初始图像以及桥面线形在荷载下的荷载图像；

S4、根据第一距离、初始图像和荷载图像确定各检测点的挠度变化量，再根据各测点的扰度变化量得到荷载下各测点的位置，将各测点的位置连接得到桥面线形。

进一步地，根据第一距离、初始图像和荷载图像确定各检测点的挠度变化量的步骤，包括：