利索能及
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专利号: 2015104659671
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种斜拉索PE保护层损伤检测装置,包括爬行机构(1)和图像采集装置(2),所述爬行机构(1)用于带动所述图像采集装置(2)在斜拉索外表面上下移动,所述图像采集装置(2)用于采集斜拉索PE保护层的损伤信息并实现无线传输,其特征在于:所述图像采集装置(2)包括一用于固定摄像头(2d)的安装座(2a),该安装座(2a)设置在一环形导轨(2b)上,所述环形导轨(2b)与所述爬行机构(1)相连,且能套接在斜拉索上,在所述安装座(2a)中设置有一旋转电机(2e),在旋转电机(2e)的输出轴上连接有旋转机构(2c),在所述旋转电机(2e)的带动下,所述安装座(2a)能够带着摄像头(2d)在所述环形导轨(2b)上绕着斜拉索做圆周运动;

所述环形导轨(2b)上、下表面分别设置有两圈环形的导向槽(2b1),在所述安装座(2a)上设置有与所述导向槽(2b1)相适应的定位柱(2a1),在环形导轨(2b)的侧壁上设置有纵向齿条,所述旋转机构(2c)为一齿轮机构,且与所述环形导轨(2b)侧壁上的纵向齿条啮合。

2.根据权利要求1所述的斜拉索PE保护层损伤检测装置,其特征在于:所述爬行机构(1)包括环形支撑架(1a)和三组均匀分布的爬行轮(1b),所述环形支撑架(1a)的上端与所述环形导轨(2b)相连,所述三组爬行轮(1b)分别通过弹性连杆(1c)连接在所述环形支撑架(1a)上,每一组爬行轮(1b)由上下两个滚轮构成,其中一组爬行轮(1b)作为主动轮与爬行电机(1e)相连,在所述爬行电机(1e)的带动下,所述爬行机构(1)可沿斜拉索的外表面上下移动。

3.根据权利要求2所述的斜拉索PE保护层损伤检测装置,其特征在于:在所述爬行机构(1)上还设置有用于获取位置信息的加速度传感器(3)和用于检测是否到达斜拉索顶端的超声波传感器(4)。

4.如权利要求3所述的斜拉索PE保护层损伤检测装置的控制电路,其特征在于:所述爬行机构(1)、图像采集装置(2)、加速度传感器(3)以及超声波传感器(4)均连接在微控制器(5)上,其中图像采集装置(2)中的摄像头(2d)、加速度传感器(3)以及超声波传感器(4)分别连接在微控制器(5)的输入端,爬行机构(1)中的爬行电机(1e)和图像采集装置(2)中的旋转电机(2e)分别连接在微控制器(5)的输出端,在所述微控制器(5)上还连接有无线通信模块(6),所述无线通信模块(6)用于实现与地面终端(8)之间的无线通信,上述无线通信模块(6)还通过移动电源(7)供电。

5.如权利要求4所述的斜拉索PE保护层损伤检测装置控制电路的控制方法,其特征在于按照以下步骤进行:S1:系统初始化;

S2:微控制器(5)按照角度θ作为步进控制旋转电机(2e)转动,且摄像头(2d)每一步拍摄一张照片传递给微控制器(5)进行图像处理;当图像处理结果显示PE保护层受损时,微处理器(5)将该张照片保存至SD卡,并根据加速度传感器(3)信息标定该照片对应的斜拉索位置信息,然后通过无线通信模块(6)传递给地面终端(8);

S3:判断摄像头(2d)是否旋转一圈,是则转向步骤S4;否则返回步骤S2;

S4:微控制器(5)根据超声波传感器(4)所检测的信息判定爬行机构(1)是否达到斜拉索的顶端,是则控制爬行电机(1e)反转,回收检测装置;否则进入步骤S5;

S5:微控制器(5)控制爬行电机(1e)正转,使得爬行机构(1)向上移动距离为H,返回步骤S2循环检测。

6.如权利要求5所述的斜拉索PE保护层损伤检测装置控制电路的控制方法,其特征在于:

步骤S2中图像处理过程包括:

S21:使用中值滤波法对原图像去噪;

S22:背景减除法提取斜拉索图像;

S23:对步骤S22中获得的斜拉索图像二值化;

S24:对二值化图像进一步去噪并提取黑色区域的轮廓,即为PE保护层上损伤区域;

S25:判定图像中黑色区域的面积是否超过阈值,如果是,则判定为PE保护层受损,否则,认定PE保护层完好。