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专利号: 2019102188003
申请人: 广西安盛建设工程检测咨询有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.路桥路面裂缝检测系统,其特征在于,包括超声波发射模块、超声波接收模块、路径定位模块、时间标记模块、数据统计模块、有效整理模块、二维绘制模块、三维绘制模块、处理器、存储模块、裂缝识别模块、裂缝判断模块和显示模块;

所述超声波发射模块用于向路桥路面垂直发射超声波信号;所述超声波接收模块用于接收超声波发射模块向路桥路面垂直发射超声波后的返回信号;所述路径定位模块用于检测路桥路面裂缝时超声波发射模块的行走路径及与路径对应的定位坐标;所述路径定位模块将记录的路径及对应的定位坐标信息发送至处理器模块;所述处理器接收路径定位模块发送的路径及对应的定位坐标信息并将数据在存储模块内进行存储;所述时间标记模块用于标记超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间;

所述时间标记模块将标记的超声波发射模块发射时间、超声波接收模块接超声波返回信号时间及路径定位模块行走记录路径的时间信息发送至数据统计模块接收时间标记模块发送的信息并将信息进行统计;所述数据统计模块将时间标记模块的记录信息和路径定位模块的记录信息统计后发送至有效整理模块;所述有效整理模块接收数据统计模块的统计信息并对信息进行有效性处理,具体处理步骤如下:步骤一:设定标记的超声波发射模块发射时间记为T1i;超声波接收模块接超声波返回信号时间记为T2i;超声波的传输速度记为V;

步骤二:利用公式Li=(T2i-T1i)*V获取得到深度Li;

步骤三:设定时间节点记为t i;通过同一路径不同时间节点t i进行有效整理;具体表现为:设定L1为起始点,下一节点为L2,依次类推,最终节点为Li;然后L1与L2……Li值相比较,当出现L1与Li-1值相等且L1与Li-1中的最大值满足Lmax-L1>g;其中g是固定预设值;Lmax-L1代表裂缝的最大深度;则L1与Li-1为有效数据;当出现L1与Li-1值相等且L1与Li-1中的最大值满足Lmax-L1

步骤四:提取有效数据并进行整理存储;

所述有效整理模块将提取的有效数据信息发送至二维绘制模块;二维绘制模块接收有效整理模块发送的有效数据并对数据进行二维面绘制,具体绘制步骤如下:步骤一:设定同一时间节点t i不同位置采集点的数据绘制在同一二维图上;设定同一时间节点ti的不同位置的超声波检测点测得最低端值依次记为d11、d12、……、d1i;

步骤二:将d11、d12、……、d1i绘制在同一二维图上,并将相邻两点进行中心点连线,形成同一时间节点t i的二维图;

所述二维绘制模块将绘制的二维图发送到三维绘制模块上;三维绘制模块接收二维绘制模块发送的二维图并将其合成三维图,合成步骤如下:步骤一:将不同节点的t i按照检测时间顺序依次合成,形成裂缝立体三维图;

步骤二:将裂缝立体三维图内的裂缝边缘点提取出,形成裂缝立体结构,具体表现为,对同一时间节点t1对应的裂缝边缘点进行提取,提取过程如下:a:通过d11起始点进行依次对比,当出现d11=d12时,即两个相邻点相等,则设定d12为起始点,依次类推,当d11=d1n时,提取d11、d1n及d11与d1n之间的点;

b:提取不同时间节点t i的裂缝边缘点进行提取,通过不同时间节点t i的裂缝边缘点进行连线形成裂缝三维结构图;

所述三维绘制模块将绘制的裂缝三维结构图信息发送至处理器上,处理器接收三维绘制模块发送的绘制的裂缝三维结构图信息并将信息在存储模块上进行存储;所述裂缝识别模块用于对存储模块内部存储的裂缝三维结构图进行识别,具体识别步骤如下:S1:获取裂缝三维结构图的俯视图;

S2:提取俯视图内的裂缝槽口边缘线,形成封闭槽口图形;

S3:对封闭槽口图形进行提取并将其标记为特征图形;

所述裂缝识别模块将封闭槽口图形的特征图形发送至裂缝判断模块;所述裂缝判断模块接收裂缝识别模块发送的封闭槽口图形的特征图形并对信息进行判断,判断步骤如下:步骤一:判断封闭槽口图形的裂缝的条数J;

步骤二:当裂缝条数J=1,对裂缝进行中心点识别并建立坐标系,测量裂缝与坐标系X轴的夹角α,当夹角α≤45度,则为横向裂缝;当夹角α≥45度,则为纵向裂缝;

步骤三:当裂缝条数J>1,且裂缝形成封闭图形;则为网状裂缝。

2.根据权利要求1所述的路桥路面裂缝检测系统,其特征在于,所述显示模块用于接收处理器和裂缝判断模块的裂缝数据信息并将其显示。

3.根据权利要求1所述的路桥路面裂缝检测系统,其特征在于,所述路径定位模块包括GPS定位单元和路径绘制单元,GPS定位单元用于定位打点;路径绘制单元用于对GPS定位单元的定位打点进行绘制形成行驶路径。

4.路桥路面裂缝检测方法,其特征在于,包括:

S1:将若干个超声波发射模块及与之对应的超声波接收模块并排安装在移动设备上,且并排方向与移动设备行驶路径垂直;

S2:时间标记模块记录超声波发射模块发射时间及超声波接收模块接收时间,利用超声波计算公式计算超声波发射模块与地面及裂缝底端的垂直距离;

S3:时间标记模块将数据发送至数据统计模块进行统计;

S4:将统计的数据进行有效整理;对有效数据进行二维平面绘制;对二维平面进行三维整合,形成裂缝三维图形;

S5:对裂缝三维图像进行识别判断得出裂缝类型。