(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123280452.4 (22)申请日 2021.12.24 (73)专利权人 无锡博联特光电科技有限公司 地址 214106 江苏省无锡市新吴区金城东 路333-1-1012 (72)发明人 郭林峰　朱翔　曹玲俊　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 石艳红 (51)Int.Cl. G01N 21/95(2006.01) G01N 21/01(2006.01) E02D 33/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种水工建 筑表观病害检测装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种水工建筑表观病害 检测装置， 包括检测本体构架、 高度升降机构、 行 走推进机构、 病害检测单元和位置检测单元； 检 测本体构架包括桁架、 机舱和支架； 机舱包括舱 室和透明罩； 高度升降机构包括气囊和气泵； 行 走推进机构为若干个螺旋桨推进机构； 病害检测 单元包括摄像机和补光光源； 位置检测单元包括 超声波传感器和摄像机定位组件； 超声波传感器 能检测自身与待检测水工建筑的距离。 本申请能 对水工建筑表面上的裂缝、 孔洞、 剥落等病害， 进 行识别及准确位置判断。 同时， 由于摄像机镜头 与水工建筑表 面之间的距离 保持恒定， 故而能够 得到清晰的水工建筑表面图片， 还能对发现的裂 缝、 空洞或剥落等病害实际值大小进行准确推 算。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 217112124 U 2022.08.02 CN 217112124 U 1.一种水工建筑表观病害检测装置， 其特征在于： 包括检测本体构架、 高度升降机构、 行走推进机构、 病害检测单 元和位置检测单 元； 检测本体构架包括桁架、 机舱和支 架； 桁架呈圆形， 沿周向均匀布设有 若干个与外界环境相连通的桁架腔； 机舱同轴设置在桁架的中心， 且机舱的外壁通过若干根所述支架与桁架相连接； 机舱 包括舱室和同轴罩设在舱室顶部 外周的透明罩； 高度升降机构包括气囊和气泵； 在每个桁架腔内布设一个所述气囊， 每个气囊均设置 有充气管和放气管； 充气管的另一端与气泵相连接， 放气管的另一端与外界环境相连通； 行走推进机构为沿机舱对称布设的若干个螺 旋桨推进机构； 病害检测单元包括摄像机和补光光源； 摄像机安装在机舱的舱室内， 摄像机的镜头正 对透明罩； 补光 光源布设在桁架或支 架上， 用于向待检测的水工建筑表面投射 光源； 位置检测单 元设置在舱室内， 包括超声 波传感器和摄 像机定位组件； 超声波传感器能检测自身与待检测水工建筑的距离； 摄像机定位组件能实时检测摄 像机的位置信息 。 2.根据权利要求1所述的水工建筑表观病害检测装置， 其特征在于： 桁架腔、 气囊和支 架均为四个， 支架和桁架腔一一对应， 且桁架腔关于对应支架对称布设； 气囊位于对应桁架 腔的中心。 3.根据权利要求2所述的水工建筑表观病 害检测装置， 其特征在于： 螺旋桨推进机构的 数量为四个， 分别设置在四个支架的中心， 每个螺旋桨推进机构均包括推进套筒、 螺旋桨和 电机； 推进 套筒竖直布设， 螺 旋桨和电机均设置在推进 套筒内， 电机用于驱动螺 旋桨旋转。 4.根据权利要求3所述的水工建筑表观病 害检测装置， 其特征在于： 每个推进套筒的顶 部均设置有防护网。 5.根据权利要求1所述的水工建筑表观病害检测装置， 其特征在于： 气泵为出水气泵， 设置在岸边， 在舱室的底部设置有出线接口； 与气囊连接的气管从出线接口穿出后与出水 气泵相连接 。 6.根据权利要求1所述的水工建筑表观病害检测装置， 其特征在于： 摄像机为720P广角 无畸变摄像机。 7.根据权利要求1所述的水工建筑表观病害检测装置， 其特征在于： 补光光源包括LED 灯带和探照灯； LED灯带呈环形布设在桁架的顶面， 探照灯为四个， 设置在与支架相 对应的 桁架上。 8.根据权利要求1所述的水工建筑表观病 害检测装置， 其特征在于： 摄像机定位组件设 置在摄像机外周的舱室内， 为GPS 定位系统或北斗定位系统， 能对摄像机的位置信息进 行定 位。 9.根据权利要求1所述的水工建筑表观病 害检测装置， 其特征在于： 还包括通过无线或 有线相连接水下控制器和水上控制平台， 水下控制器内置在舱室内， 且分别与高度升降机 构、 行走推进机构、 病害检测单 元和位置检测单 元相连接 。 10.根据权利要求9所述的水工建筑表观病害检测装置， 其特征在于： 水下控制器是型 号为STM32F103RB的单片机 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217112124 U 2一种水工建筑表观病害检测装 置 技术领域 [0001]本实用新型 涉及水工建筑领域， 特别是一种水工建筑表 观病害检测装置 。 背景技术 [0002]作为广泛应用于水利工程的水工建筑物， 其大部分基础结构处于水下环境。 一方 面水下环境如水力冲蚀、 温度应力、 风浪等对建构 造成较大影响； 另一方面水下建构的内部 结构应力也会 对建筑物本身造成较大破坏。 [0003]水工建筑表面的病害能客观 反映建筑物的完好程度， 常见的病害如 裂缝、 孔洞、 剥 落等。 较轻的病害在形成开始时对建筑物没有明显的影响， 随着时间推移， 较轻的病害会快 速侵蚀建筑物结构的完整性， 造成不可逆转的损害。 因此， 对 水工建筑表观病害进 行周期性 检测， 及时发现早期病害并且进行修复， 是性 价比较高的水工建筑维护方法。 [0004]现有技术中， 对水工建筑表观病害进行周期 性检测的方法， 通常为： 人工携带相机 潜入水下， 对不同深度和不同宽度位置的水工 建筑表面进行拍照。 然后， 人工对照 片进行裂 缝、 孔洞、 剥落 等病害的筛查。 这种检测方法还 存在着如下不足， 有 待进行改进： [0005]1、 当水工建筑高度较高且宽度较宽时， 一次监测， 耗费时间长， 也即人工在水下作 业时间长， 人工劳动强度大， 检测效率低下。 [0006]2、 人工拍摄时， 相机镜头与水工建筑表面之间的距离难以确定， 因而， 一方面拍摄 的水工建筑表面的图片清晰度质量难以保证； 另一方面， 当后续人工筛查出水工建筑表面 具有裂缝、 空洞或剥落等病害时， 由于相机镜头与水工 建筑表面之 间的距离难以确定， 故而 不能根据照 片上的裂缝大小、 空洞大小或剥落大小等， 推算出裂缝、 空洞或剥落等病害的实 际值， 需要人工再次潜入水下进行现场确认。 同时， 由于拍摄位置也是大概估测值， 需要对 拍摄照片进行逐个编号对应。 故而现场确认时， 需要对病害的具体位置进 行二次确认， 因而 耗时耗力。 实用新型内容 [0007]本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足， 而提供一种水工建筑 表观病害检测装置， 该水工建筑表观病害检测装置能水工建筑表面按照设定路径进行自 动、 连续拍照， 且能自动记录照 片拍摄时的准确位置信息， 故而能对照 片上的裂缝、 孔洞、 剥 落等病害， 进行准确的位置判断。 同时， 拍摄时， 能使摄像机镜头与水工建筑表面之间的距 离保持恒定， 故而能够得到清晰的水工 建筑表面图片， 还能对发现的裂缝、 空洞或剥落等病 害实际值大小 进行准确推算。 [0008]为解决上述 技术问题， 本实用新型采用的技 术方案是： [0009]一种水工建筑表观病害检测装置， 包括检测本体构架、 高度升降机构、 行走推进机 构、 病害检测单 元和位置检测单 元。 [0010]检测本体构架包括桁架、 机舱和支 架。 [0011]桁架呈圆形， 沿周向均匀布设有 若干个与外界环境相连通的桁架腔。说　明　书 1/5 页 3 CN 217112124 U 3