JPH03260206A - Apparatus for inspecting elevated bridge - Google Patents

Apparatus for inspecting elevated bridge

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JPH03260206A
JPH03260206A JP5968390A JP5968390A JPH03260206A JP H03260206 A JPH03260206 A JP H03260206A JP 5968390 A JP5968390 A JP 5968390A JP 5968390 A JP5968390 A JP 5968390A JP H03260206 A JPH03260206 A JP H03260206A
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laser scanner
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雅博 大内
Akio Kanbe
神戸 昭男
Kyoichi Takada
高田 恭一
Takashi Kawaguchi
隆 川口
Toshihiko Fukuhara
敏彦 福原
Koichi Shimazu
島津 幸一
Tomoaki Murakami
智昭 村上
Kunio Sotoike
外池 邦夫
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SHIYUTO KOSOKU DORO GIJUTSU CENTER
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Abstract

PURPOSE:To enhance inspection accuracy by providing a base stand to the upper end of the lift apparatus on the roof of a vehicle to provide the base end of a link mechanism and the sensor stand provided at the leading end thereof in a rotatable manner and mounting a measuring apparatus supporting a laser scanner and a light detection sensor on the sensor stand. CONSTITUTION:The roof of a vehicle 4 is loaded with a lift apparatus 8 in a forwardly and rearwardly movable manner and a base stand 9 is provided at the upper end of the lift apparatus 8 and the base end part of a bendable link mechanism 10 is connected to the base stand in a horizontally revolvable manner. Next, a sensor stand 17 is provided at the leading end part of the link mechanism 10 in a vertically movable and horizontally rotatable manner. Subsequently, a laser measuring apparatus formed from a laser scanner 18 allowing the laser beam 20 incident from a laser head 19 to upwardly scan in predetermined amplitude and light detection sensors 23a - 23d detecting the reflected quantity of the laser beam 20 is supported on a sensor stand 17. The under surface of a floor panel 1 scanned by the laser beam 20 using the laser scanner 18 to detect the reflected quantity of the laser beam. By this constitu tion, inspection work can be performed within a short working time.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速道路や鉄道等の高架橋の橋体の状況を点
検する高架橋点検装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a viaduct inspection device for inspecting the condition of bridge bodies of viaducts on expressways, railways, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

高速道路などの高架橋の橋体は、長年の供用に伴い、建
設時には予測し得ない様々な損傷や性情の変化が発生す
ることがある。
As the bridge bodies of elevated bridges such as expressways have been in service for many years, they are subject to various types of damage and changes in properties that cannot be predicted at the time of construction.

上記構造物本来の機能を良好に維持管理する上で、適正
な頻度で点検調査を実施して的確な情報を把握しておく
ことは極めて重要なことである。
In order to properly maintain and manage the original functions of the above-mentioned structures, it is extremely important to carry out inspection surveys at an appropriate frequency and obtain accurate information.

高架橋において橋体の損傷・性状の変化とは主としてコ
ンクリートにて構成された床版に発生するひびわれ現象
とか、橋桁に局部的に発生する性状の変化などである。
Damage and changes in the properties of the bridge body in elevated bridges mainly include cracking phenomena that occur in concrete slabs and changes in properties that occur locally in bridge girders.

従来の高架橋の点検は、高架下の徒歩による直接、ある
いは双眼鏡での目視点検、または工事用足場や点検車に
乗って接近しての目視点検及び写真撮影、スケッチを行
なう、いわゆる目視点検が主体となっている。
Conventional inspections of viaducts mainly involve so-called visual inspections, such as directly walking under the viaduct, visual inspection using binoculars, or approaching the area on construction scaffolding or an inspection vehicle, and performing visual inspections, photographs, and sketches. It becomes.

また上記目視点検に代えてテレビカメラによる点検も近
年性なわれるようになっている。
Additionally, instead of the above-mentioned visual inspection, inspection using a television camera has become popular in recent years.

さらに上記点検のための装置として、特開昭60−13
3108号、特開昭63−107603号の各公報に示
されているように、ブーム装置を有する自走車両を高架
橋上に駐車固定して、ブーム装置の先端部を橋体の下側
にまわり込ませ、このブーム装置の先端部に設けたテレ
ビ装置にて橋体の下面をテレビ撮影するか、あるいはブ
ーム装置の先端部に設けた作業台に作業者が乗って所定
の作業を行なうようにしたものがある。
Furthermore, as a device for the above inspection, JP-A-60-13
As shown in JP-A No. 3108 and JP-A No. 63-107603, a self-propelled vehicle equipped with a boom device is parked and fixed on an elevated bridge, and the tip of the boom device is wrapped around the underside of the bridge body. Then, the underside of the bridge body can be photographed on TV using a television device installed at the tip of the boom device, or workers can perform the designated work while riding on a workbench installed at the tip of the boom device. There is something I did.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来の技術のうち、目視点検の場合、損傷の見落と
しや、点検者の主観差が点検結果に反響されやすく、ま
た仰視姿勢作業、高所作業が多いため、作業性、安全性
が劣る上に、作業者に苦渋作業を強いることになるとい
う問題があった。
Among the conventional techniques mentioned above, in the case of visual inspection, it is easy for damage to be overlooked and the subjective differences of the inspector are reflected in the inspection results, and workability and safety are poor because work is often done in a supine position or at high places. Another problem was that workers were forced to do arduous work.

また目視にかえてテレビカメラによる場合は、その分解
能が有限であるため、広範囲の撮影の場合、検出精度が
低いという問題があった。
Furthermore, when a television camera is used instead of visually, the resolution is limited, so there is a problem in that the detection accuracy is low when photographing a wide area.

さらに、上記公知例である特開昭60−13310号、
特開昭63−J、07603号公報に示されたものの場
合は、自動車をアウトリガ等により高架橋上に固定しな
ければならないため、1回の設置あたりの点検範囲が限
定され、小移動の繰り返しに要するロスタイムがあり、
点検の作業能率が悪い上に、この自動車が他の車両の邪
魔になるという問題がある。
Furthermore, the above-mentioned known example, JP-A-60-13310,
In the case of the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-J, No. 07603, the vehicle must be fixed on the elevated bridge using outriggers, so the inspection range per installation is limited, and repeated small movements are required. There is loss time required,
In addition to poor inspection efficiency, this vehicle also poses a problem of getting in the way of other vehicles.

本発明は上記のことにかんがみなされたもので、床版の
下面全体の広い範囲にわたって損傷の見落としや、点検
者の主観差がなく、しかも短い作業時間で点検作業を行
うことができ、また、上記点検をレーザ計測装置を用い
ることにより、床版の表面性状を高精度で連続的に計測
できて検査精度、作業性、安全性を向上することかでき
る高架橋点検装置を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been developed in consideration of the above-mentioned problems, and it is possible to perform inspection work in a short time without overlooking damage over a wide range of the entire lower surface of the floor slab, without subjecting the inspector to subjective differences, and, The purpose of the above inspection is to provide a viaduct inspection device that can continuously measure the surface properties of deck slabs with high precision and improve inspection accuracy, workability, and safety by using a laser measurement device. It is something to do.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明に係る高架橋点検装
置は、車両の屋上に、昇降装置を前後方向に移動可能に
搭載し、この昇降装置の上端部に設けた基台に、水平方
向に折り曲げ可能にしたリンク機構の基端部を水平方向
に回動可能に連結し、このリンク機構の先端部に、セン
サ台を昇降及び水平方向に回転可能に設け、このセンサ
台に、レーザヘッドから入射されたレーザ光を所定の振
り幅で上方へ向けて走査するレーザスキャナと、このレ
ーザスキャナに走査されたレーザ光の反射光量を検出す
る光検出センサからなるレーザ計測装置を支持した構成
となっている。
In order to achieve the above object, the viaduct inspection device according to the present invention has an elevating device mounted on the roof of a vehicle so as to be movable in the front and rear directions, and a base provided at the upper end of the elevating device, which is mounted horizontally on a base provided at the upper end of the elevating device. The base end of the bendable link mechanism is connected so as to be rotatable in the horizontal direction, and a sensor stand is provided at the tip of the link mechanism so as to be able to move up and down and rotate in the horizontal direction. The structure supports a laser measurement device consisting of a laser scanner that scans an incident laser beam upward at a predetermined amplitude, and a photodetection sensor that detects the amount of reflected light of the laser beam scanned by the laser scanner. ing.

また上記光検出センサはレーザスキャナの走査方向に対
して両側に設けると共に、フレームにレーザヘッドを設
け、このレーザヘッドとレーザスキャナとの間に、フレ
ーム及びリンク機構、センサ台を介してレーザ光伝送装
置を設けた。
In addition, the above-mentioned photodetection sensors are provided on both sides in the scanning direction of the laser scanner, and a laser head is provided on the frame, and the laser beam is transmitted between the laser head and the laser scanner via the frame, link mechanism, and sensor stand. A device was installed.

さらに、レーザ計測装置は、レーザ光の高速走査、レー
ザ光の反射光量の検出及び計測延長方向の距離の検出を
行ない、床版表面性状の非接触計測を行なうセンサ系と
、センサ系からのひび割れ信号の歪補正と合成及びコン
トラスト補正を行ない、計測情報の高速演算処理を行な
う信号伝送処理装置と、この信号伝送処理装置からの計
測情報の記録と計測情報の再生を行ない、計測情報の高
密度記録再生を行なうデータ記録装置と、データ記録装
置からのひび割れ信号の量子化及び画像表示を行ない、
計測現場での画像モニタを行なう画像表示装置と、デー
タ記録装置からの出力より、大規模画像からひび割れ箇
所の判定、ひび割れ特徴データの抽出、抽出結果からひ
び割れ認識、結果の出力を行ない、性状評価パラメータ
の自動処理を行なうデータ自動解析装置とからなってい
る。
Furthermore, the laser measurement device performs high-speed scanning of laser light, detects the amount of reflected laser light, and detects the distance in the measurement extension direction, and includes a sensor system that performs non-contact measurement of the surface condition of the floor slab, and a sensor system that detects cracks from the sensor system. A signal transmission processing device that performs signal distortion correction, synthesis, and contrast correction, and performs high-speed calculation processing of measurement information; and a signal transmission processing device that performs high-speed calculation processing of measurement information, and records measurement information from this signal transmission processing device, and reproduces measurement information, and provides high-density measurement information. A data recording device that performs recording and reproduction, and quantization and image display of crack signals from the data recording device,
From the output from the image display device that monitors images at the measurement site and the data recording device, we determine the crack location from the large-scale image, extract crack characteristic data, recognize the crack from the extraction results, output the results, and evaluate the properties. It consists of an automatic data analysis device that automatically processes parameters.

〔作 用〕[For production]

車両を高架橋の下側の適当な箇所に駐車してから、昇降
装置を上昇し、この昇降装置の上端部の基台を所定の高
さに位置させてから、昇降装置の移動とリンク機構を折
り曲げ作動することにより、このリンク機構の先端部に
設けたセンサ台が橋桁と平行に、かつ床版の幅方向に矩
形状をしたジグザグ状に移動される。そしてこのとき、
センサ台に設けたレーザスキャナにてレーザ光を床版の
下面に走査し、これの反射光量がセンサ台に設けた光検
出センサにて検出する。
Park the vehicle at a suitable location under the viaduct, raise the lifting device, position the base at the upper end of this lifting device at the specified height, and then move the lifting device and start the link mechanism. By the bending operation, the sensor stand provided at the tip of this link mechanism is moved in a rectangular zigzag shape parallel to the bridge girder and in the width direction of the deck slab. And at this time,
A laser scanner installed on the sensor stand scans the lower surface of the floor slab with laser light, and the amount of reflected light is detected by a light detection sensor installed on the sensor stand.

〔実 施 例〕〔Example〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1図において、1は高架橋の床版であり、この床版1
は橋脚2の間にはりわたした複数個の橋桁3にて支持さ
れている。
In Figure 1, 1 is the deck slab of the viaduct, and this deck 1
is supported by a plurality of bridge girders 3 extending between bridge piers 2.

4は計測車で、この計測車4の屋上には前後に一対のガ
イドレール5,5が設けてあり、このガイドレール5,
5にガイドフレーム6が摺動可能に搭載されている。そ
してこのガイドフレーム6には油圧シリンダ7にて昇降
する平行リンク構造の昇降装置8が取付けである。9は
この昇降装置8の上端に取付けられた基台であり、この
基台9の上面に、リンク機構10の第1アーム10aの
基端部が水平方向に回動自在に、かつモータ11にて回
動駆動するように結合しである。またこの第1アーム1
0aの先端には第2アーム10bの基端部が同様に水平
方向に回動自在に、かつモータ12にて回動駆動するよ
うに結合されている。第2アーム10bの先端には支持
台13が設けてあり、この支持台13にリフトパー14
が上下方向に摺動自在に支持されている。そしてこのリ
フトパー21の側面には長平方向にラックが設けてあり
、このラックに支持台13内に収容されたピニオンギヤ
(図示せず)が噛合し、このピニオンギヤをモータ16
にて駆動することによりリフトパー14が昇降するよう
になっている。
Reference numeral 4 denotes a measuring car, and a pair of guide rails 5, 5 are provided on the roof of this measuring car 4, at the front and rear.
A guide frame 6 is slidably mounted on 5. A lifting device 8 having a parallel link structure is attached to the guide frame 6 and is raised and lowered by a hydraulic cylinder 7. Reference numeral 9 denotes a base mounted on the upper end of this lifting device 8. On the upper surface of this base 9, the base end of the first arm 10a of the link mechanism 10 is horizontally rotatable and connected to the motor 11. It is connected so that it can be rotated. Also, this first arm 1
A base end portion of a second arm 10b is similarly coupled to the distal end of the arm 0a so as to be rotatable in the horizontal direction and to be rotatably driven by the motor 12. A support stand 13 is provided at the tip of the second arm 10b, and a lift par 14 is provided on this support stand 13.
is supported slidably in the vertical direction. A rack is provided on the side surface of the lift par 21 in the longitudinal direction, and a pinion gear (not shown) housed in the support base 13 meshes with this rack, and the pinion gear is connected to the motor 16.
The lift par 14 is raised and lowered by being driven by.

リフトパー14の上端にはセンサ台17がモータ15に
て垂直軸を中心にして回動可能に取付けられている。そ
してセンサ台17の回動中心部にはレーザスキャナ18
が設けである。このレーザスキャナ18は、上記基台9
の下面に設けられたレーザヘッド19から入射されたレ
ーザ光20を所定の振り幅にて上方へ向けて走査するよ
うになっている。上記レーザヘッド19からのレーザ光
20は、基台9の一端部に設けたミラー21aと、リン
ク機構10の第1アーム10aの基部に設けた第2ミラ
ー21b2両アームの回動支点部に設けた第3ミラー2
1c1第2アーム10bの先端部に設けた第4ミラー2
1d1センサ台17に設けた第5ミラー21eを介して
伝送されるようになっている。なお、第2.第3.第4
のそれぞれのミラ−21b〜21c間はチューブ22を
介して伝送されるようにしている。なおこのレーザ光の
伝送はミラーによることな(、光ファイバ等の光導体に
かえてもよい。
A sensor stand 17 is attached to the upper end of the lift par 14 so as to be rotatable about a vertical axis by a motor 15. A laser scanner 18 is located at the center of rotation of the sensor stand 17.
is the provision. This laser scanner 18 is mounted on the base 9
Laser light 20 incident from a laser head 19 provided on the lower surface of the laser beam is scanned upward at a predetermined amplitude. The laser beam 20 from the laser head 19 is transmitted to a mirror 21a provided at one end of the base 9 and a second mirror 21b2 provided at the base of the first arm 10a of the link mechanism 10. 3rd mirror 2
1c1 Fourth mirror 2 provided at the tip of the second arm 10b
The signal is transmitted via the fifth mirror 21e provided on the 1d1 sensor stand 17. In addition, the second. Third. Fourth
Transmission is made between the respective mirrors 21b to 21c via a tube 22. Note that the transmission of this laser light is not limited to the use of mirrors (it may also be replaced with a light guide such as an optical fiber).

センサ台17にはレーザスキャナ18の走査面の両側に
、走査方向に離間する2個ずつの光検出センサ23a、
23b、23c、23dがレーザスキャナ18の走査面
と交差する方向に向けて設けである。またセンサ台17
にはテレビカメラ24、位置決めセンサ24a1距離計
47が設けである。この距離計47はセンサ台17の床
版1の延長方向の距離を検出するもので、これは、例え
ば橋桁3の下面を転勤するローラ式を用いる。
The sensor stand 17 has two photodetection sensors 23a spaced apart in the scanning direction on both sides of the scanning surface of the laser scanner 18;
23b, 23c, and 23d are provided in a direction intersecting the scanning plane of the laser scanner 18. Also, the sensor stand 17
A television camera 24, a positioning sensor 24a1, and a distance meter 47 are provided. This distance meter 47 detects the distance of the sensor stand 17 in the extending direction of the floor slab 1, and uses a roller type that moves along the lower surface of the bridge girder 3, for example.

上記計測車4には計測室25があり、この計測室25と
上記基台9側の計測機構部とが昇降装置8にはわせたケ
ーブル類にて接続しである。
The measurement wheel 4 has a measurement chamber 25, and the measurement chamber 25 and the measurement mechanism section on the base 9 side are connected by cables connected to the lifting device 8.

このケーブル類にはレーザヘッド19や各モータを駆動
するための電線やレーザヘッド19を冷却する冷却水ホ
ースを含む。
These cables include electric wires for driving the laser head 19 and each motor, and cooling water hoses for cooling the laser head 19.

上記構成における作用を以下に説明する。The operation of the above configuration will be explained below.

(1)計測車4を現場に移動する。(1) Move the measurement vehicle 4 to the site.

(2〉昇降装置8を作動して基台9を上昇させる。(2> Operate the lifting device 8 to raise the base 9.

(3)センサ系を支持するセンサ台17を前後作用に作
動させて床版1との平行度及び位置を調整する。
(3) The sensor stand 17 that supports the sensor system is operated back and forth to adjust its parallelism and position with the floor slab 1.

(4)センサ系を支持するセンサ台17を計測開始位置
に位置決め後、計測を開始する。このとき、昇降装置8
をガイドレール5,5に沿って移動すること、及びリン
ク機構10が折り曲がり回動することにより、センサ台
17は第2図に示すように、計測車4を中心にして、昇
降装置8の移動長さの数倍の長さにわたり、かつ計測車
4の一側方部から他側方部へわたる広い範囲を矩形状を
したジグザグ状の計測経路を通って計測される。またこ
のとき、床版1の幅が広い場合には第2図に示すように
計測車4を位置させる車線を変更する。
(4) After positioning the sensor stand 17 that supports the sensor system at the measurement start position, start measurement. At this time, the lifting device 8
By moving along the guide rails 5, 5 and by bending and rotating the link mechanism 10, the sensor stand 17 moves around the measuring wheel 4 and lifts the lifting device 8, as shown in FIG. The measurement is carried out along a rectangular zigzag measurement path over a wide range several times the length of movement and from one side of the measuring wheel 4 to the other side. At this time, if the width of the floor slab 1 is wide, the lane in which the measuring vehicle 4 is positioned is changed as shown in FIG.

(5)計測終了後、昇降装置8を下降させて格納して作
業終了する。
(5) After the measurement is completed, the lifting device 8 is lowered and stored, and the work is completed.

次にレーザヘッド19、レーザスキャナ18及び光検出
センサ23a〜23d等からなるセンサ系及びこれに接
続する信号伝送処理装置、データ記録装置、画像表示装
置、データ自動解析装置からなるレーザ計測装置の構成
及び作用を第3図に基づいて説明する。
Next, the configuration of the laser measurement device is made up of a sensor system including a laser head 19, a laser scanner 18, photodetection sensors 23a to 23d, etc., and a signal transmission processing device connected thereto, a data recording device, an image display device, and an automatic data analysis device. and its operation will be explained based on FIG.

(1)センサ系 センサ系はレーザ光の高速走査、レーザ光反射光量のセ
ンシング、計測延長方向の距離の検出により床版の表面
性状を非接触計測するもので、これの主な構成要素は下
記の通りである。
(1) Sensor system The sensor system non-contactly measures the surface quality of the floor slab by scanning the laser beam at high speed, sensing the amount of reflected laser beam, and detecting the distance in the measurement extension direction.The main components are as follows. It is as follows.

l)計測に必要なレーザ光20を発振・出力するレーザ
ヘッド19と、このレーザヘッド19の駆動とレーザパ
ワーのコントロールを行うレーザ電源40゜ 2)レーザヘッド19内の冷却を行う冷却水循環装置!
41゜ 3)レーザヘッド19から出力したレーザ光20をレー
ザスキャナ18まで伝送・集光するレーザ伝送・集光機
構42゜ これはレーザヘッド19とレーザスキャナ18の間に介
装したミラー群とチューブ22等からなる。
l) A laser head 19 that oscillates and outputs the laser beam 20 necessary for measurement, and a laser power source 40° that drives this laser head 19 and controls the laser power.2) A cooling water circulation system that cools the inside of the laser head 19!
41° 3) Laser transmission/focusing mechanism that transmits and focuses the laser beam 20 output from the laser head 19 to the laser scanner 18 42° This is a mirror group and tube interposed between the laser head 19 and the laser scanner 18 It consists of 22 mag.

4)レーザ光20を高速で走査させるレーザスキャナ1
8と、これを駆動するドライバ43゜5)レーザスキャ
ナ18にて床版1を走査されたレーザ光20の反射光量
を検出する高速・高感度センサからなる光検出センサ2
3a〜23d06)各光検出センサ23a〜23dの出
力信号を高速増幅するプリアンプ45゜ 7)光検出センサ23a〜23dの感度及び応答速度を
制御する高圧電源46゜ 8)床版1の延長方向の距離を検出する距離計47゜ 9)レーザスキャナ18の高精度速度制御とHD信号作
成等を行うスキャニングコントローラ48゜ 10)距離計47のコントロールと距離信号を処理する
距離計コントローラ49゜ (2)信号伝送処理装置44 これは計測情報の伝送及び高速演算処理を行ない、デー
タ記録装置に出力する部分てあり、主な構成要素と機能
は以下の通りである。
4) Laser scanner 1 that scans laser light 20 at high speed
8 and a driver 43° that drives this 5) Photodetection sensor 2 consisting of a high-speed, high-sensitivity sensor that detects the amount of reflected light of the laser beam 20 scanned by the laser scanner 18 on the floor slab 1
3a-23d06) Preamplifier 45° for high-speed amplification of the output signal of each photodetection sensor 23a-23d 7) High-voltage power supply 46° for controlling the sensitivity and response speed of photodetection sensor 23a-23d 8) In the extension direction of floor slab 1 Rangefinder 47° that detects distance 9) Scanning controller 48° that performs high-precision speed control of the laser scanner 18 and HD signal generation, etc. 10) Rangefinder controller 49° that controls the rangefinder 47 and processes distance signals (2) Signal transmission processing device 44 This is a part that transmits measurement information, performs high-speed arithmetic processing, and outputs it to the data recording device.The main components and functions are as follows.

1)計測情報等の光多重伝送を行うデータ多重伝送装置
50゜なおこの装ft50は特に用いることなく、計測
情報を直接スキャニングコントローラ48等へ接続して
もよい。
1) Data multiplex transmission device 50 for optical multiplex transmission of measurement information, etc. Note that this device ft 50 may not be used in particular, and measurement information may be directly connected to the scanning controller 48 or the like.

2)ひび割れ信号の歪補正を行うノンリニアアンプ51
、ひび割れ信号の合成等を行う合成回路52、ひび割れ
信号のシェーディング補正を行なうシェーディングコレ
クタ53からなるひび割れ信号処理回路54゜ (3)データ記録装置55 これは計測情報を高密度で記録・再生を行うもので、こ
れは、入力インタフェース56、トランスポート57、
出力インタフェース58からなる。
2) Nonlinear amplifier 51 that performs distortion correction of cracked signals
, a synthesis circuit 52 that synthesizes crack signals, and a shading corrector 53 that performs shading correction of the crack signals. (3) Data recording device 55 This records and reproduces measurement information at high density. This includes an input interface 56, a transport 57,
It consists of an output interface 58.

(4)画像表示装置f59 これは、ひび割れ信号を量子化し、イメージデイスプレ
ィに出力・表示するもので、これはイメージメモリ60
、ピクチャーモニタ61からなる。
(4) Image display device f59 This quantizes the crack signal and outputs and displays it on the image display.
, a picture monitor 61.

(5)データ自動解析装置62 これは計測結果をオフラインで自動処理するシステムで
あり、主な構成要素と機能は下記の通りである。
(5) Automatic data analysis device 62 This is a system that automatically processes measurement results offline, and its main components and functions are as follows.

1)データ記録装置55から再生した原画データ及び処
理データを格納する大容量メモリであるデータサーバと
デイスプレィ63゜ 2)大規模画像からひび割れが生じている箇所を判定す
る一次判定プロセッサ65゜ 3)ひび割れの特徴データを抽出し、認忠プロセッサ6
6に出力する抽出プロセッサ67゜4)所定の判定基準
をもとに特徴データからひび割れを認識処理する認識プ
ロセッサ66゜5)処理結果を表示するイメージメモリ
68とデイスプレィ69゜ 6)各機器のコントロール及びマン−マシンインタフェ
ース機能を有するシステムコントローラ70゜ 上記構成において、レーザ装置40、冷却水循環装置4
1及び信号伝送処理装置44から画像表示装置f59ま
では計測車35の計測室36内に設けられ、またデータ
自動解析装置62は別の事務所定の建屋内に設置する。
1) A data server and display 63°, which are large-capacity memories that store the original image data and processed data reproduced from the data recording device 55; 2) A primary judgment processor 65°, which determines where cracks are occurring from a large-scale image; 3) Extract the characteristic data of cracks and use certified processor 6
Extraction processor 67° 4) Recognition processor 66° that recognizes cracks from feature data based on predetermined criteria 5) Image memory 68 and display 69° that display processing results 6) Control of each device and a system controller 70 having a man-machine interface function In the above configuration, the laser device 40, the cooling water circulation device 4
1 and the signal transmission processing device 44 to the image display device f59 are installed in the measurement room 36 of the measurement vehicle 35, and the automatic data analysis device 62 is installed in a separate office building.

上記構成のレーザ計測装置において、レーザるキャナ1
8にて、床版1の下面に照射されたレーザ光の反射光量
か4個の光検出センサ23a〜23dにて検出される。
In the laser measurement device having the above configuration, the laser scanner 1
At step 8, the amount of reflected light of the laser beam irradiated onto the lower surface of the floor slab 1 is detected by the four light detection sensors 23a to 23d.

そしてこのときの検出光量の変化が第3図に示すブロッ
ク図の各部分にて処理されて床版1の下面に表われたひ
び割れが検知される。
Changes in the amount of detected light at this time are processed in each part of the block diagram shown in FIG. 3, and cracks appearing on the lower surface of the floor slab 1 are detected.

このときの光検出センサ23a〜23dによるレーザ光
20の反射光量の検出は、この光検出センサ23a〜2
3dがレーザスキャナ18のスキャニング方向に対する
両側にそれぞれ2個ずつ配置されているため、第4図に
示すように、センサ台17を矢印で示すように橋桁3の
長手方向に移動しているときに横桁71があっても、レ
ーザスキャナ18のスキャニング方向の両側のどちらか
一方の光検出センサが必ずレーザ光20のスキャニング
部に対向されて検出不良をおこすことがない。また各光
検出センサはスキャニング方向にて離間して配置されて
いるので、第5図に示すように、スキャニングの全長に
わたって2つずつの光検出センサにてもれなく検出され
る。
At this time, the amount of reflected light of the laser beam 20 by the light detection sensors 23a to 23d is detected by the light detection sensors 23a to 23d.
3d are placed on each side of the scanning direction of the laser scanner 18, so that when the sensor stand 17 is moved in the longitudinal direction of the bridge girder 3 as shown by the arrow, as shown in FIG. Even with the crossbeam 71, the light detection sensor on either side of the laser scanner 18 in the scanning direction is always opposed to the scanning part of the laser beam 20, thereby preventing detection failure. Further, since each photodetection sensor is arranged apart from each other in the scanning direction, as shown in FIG. 5, the entire scanning length is completely detected by two photodetection sensors.

上記第3図で示すブロック図での信号伝送処理装置での
計測情報の信号処理は、ノンリニアアンプ(画像歪補正
回路)51とシェーディングコレクタ(シェーディング
補正回路)53にて高精度及び高品位化が図られる。
The signal processing of measurement information in the signal transmission processing device in the block diagram shown in FIG. It will be planned.

すなわち、レーザ光の走査内でレーザスキャナ25と床
版までの距離が第6図に示すように場所によって異なる
ため、スキャニング幅A−Bの中央部に比べて距離の長
い両側部では、計測精度及び画像のコントラストが低下
する。そこで、両側部でも中央部と同一の精度でクラッ
クを検出し、かつ現場でクラック認識できるようにする
。第7図(A)は補正前の分解能を示し、第7図(B)
は補正後の分解能を示す。また第8図Aは補正前のコン
トラストを、第8図(B)は補正後のコントラストをそ
れぞれ示す。
In other words, since the distance between the laser scanner 25 and the floor slab within the laser beam scan varies depending on the location as shown in FIG. and image contrast is reduced. Therefore, cracks can be detected on both sides with the same accuracy as in the center, and cracks can be recognized on site. Figure 7 (A) shows the resolution before correction, Figure 7 (B)
indicates the resolution after correction. Further, FIG. 8A shows the contrast before correction, and FIG. 8(B) shows the contrast after correction.

また上記ノンリニアアンプ51での画像歪補正性能調査
結果を第9図に示す。この図においてaは補正前、bは
補正後である。またシェーディングコレクタ53でのシ
ェーディング補正性能調査結果を第10図に示す。図中
Cは補正前、dは補正後である。
Further, the results of the image distortion correction performance investigation of the nonlinear amplifier 51 are shown in FIG. In this figure, a is before correction, and b is after correction. Further, the results of the shading correction performance investigation of the shading corrector 53 are shown in FIG. In the figure, C is before correction, and d is after correction.

なお発明において、レーザ光源にRGBレーザを使用す
ることによりカラー情報が得られる。
Note that in the invention, color information can be obtained by using an RGB laser as a laser light source.

また上記作用において、センサ台24に設置されたテレ
ビカメラ31は橋体付属物の性状検出と、センサ台24
の移動時にこれが橋体付属物に接触しないように監視す
るために用いる。
In addition, in the above operation, the television camera 31 installed on the sensor stand 24 detects the properties of the bridge appendages and the sensor stand 24
Used to monitor to ensure that it does not come into contact with bridge body attachments when moving.

また橋体付属物の性状を詳細に把握したいときには、リ
フトパー21を昇降させて、これを橋体付属物に近ずけ
て詳細に検出する。
Moreover, when it is desired to grasp the properties of the bridge body appendage in detail, the lift par 21 is raised and lowered to bring it close to the bridge body appendage and detect it in detail.

さらに上記実施例以外にも、第11図に示すように基台
9を90度側方へ傾動することができるようにすること
により、第12図に示すように、センサ台24によりビ
ルディング80の側壁の性状を上記した床板1の点検と
同様に点検することができる。
Furthermore, in addition to the above-mentioned embodiment, as shown in FIG. 11, the base 9 can be tilted to the side by 90 degrees, so that the sensor stand 24 can tilt the building 80 as shown in FIG. The properties of the side walls can be inspected in the same manner as the inspection of the floorboard 1 described above.

上記基台9を傾動する手段の一例としては第11図に示
すように、昇降装置8の上端に設けた昇降台81に対し
て回動基台82を側方へ回動自在に、かつシリンダ装置
83にて回動駆動可能に設け、この回動基台82に基台
9を搭載する。
As an example of means for tilting the base 9, as shown in FIG. The device 83 is provided to be rotatably driven, and the base 9 is mounted on this rotary base 82 .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、床版1の下面全体の広い範囲にわたっ
て損傷の見落としや、点検者の主観差がなく、しかも短
い作業時間で点検作業を行うことができる。また、上記
点検をレーザ計測装置を用いることにより、床版1の表
面性状を高精度で連続的に計測できて検査精度、作業性
、安全性を向上することができる。
According to the present invention, there is no oversight of damage over a wide range of the entire lower surface of the floor slab 1, no subjective differences among inspectors, and inspection work can be carried out in a short time. Moreover, by using a laser measuring device for the above-mentioned inspection, the surface properties of the floor slab 1 can be continuously measured with high accuracy, and inspection accuracy, workability, and safety can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は斜視図、
第2図はセンサ台の軌跡図、第3図はレーザ計測装置の
ブロック図、第4図、第5図は光検出センサの検出作用
の説明図、第6図。 第7図(A)、(B)、第8図(A)、(B)は計測情
報の信号処理のための説明図、第9図は画像歪補正性能
調査結果を示す線図、第10図はシェーディング補正性
能調査結果を示す線図、第11図は他の実施例の要部を
示す断面図、第12図はその作業状態図である。 1は床版、2は橋脚、3は橋桁、4は計測車、8は昇降
装置、10はリンク機構、17はセンサ台、18はレー
ザスキャナ、19はレーザヘッド、20はレーザ光、2
3a 〜23dは光検出センサ。 第2図
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view;
FIG. 2 is a trajectory diagram of a sensor stand, FIG. 3 is a block diagram of a laser measuring device, FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams of the detection action of a photodetection sensor, and FIG. 6 is a diagram. Figures 7 (A) and (B) and Figures 8 (A) and (B) are explanatory diagrams for signal processing of measurement information, Figure 9 is a diagram showing the results of an image distortion correction performance survey, and Figure 10 The figure is a diagram showing the results of a shading correction performance investigation, FIG. 11 is a sectional view showing the main part of another embodiment, and FIG. 12 is a diagram showing its working state. 1 is a floor slab, 2 is a bridge pier, 3 is a bridge girder, 4 is a measuring car, 8 is a lifting device, 10 is a link mechanism, 17 is a sensor stand, 18 is a laser scanner, 19 is a laser head, 20 is a laser beam, 2
3a to 23d are light detection sensors. Figure 2

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)車両の屋上に、昇降装置を前後方向に移動可能に
搭載し、この昇降装置の上端部に設けた基台に、水平方
向に折り曲げ可能にしたリンク機構の基端部を水平方向
に回動可能に連結し、このリンク機構の先端部に、セン
サ台を昇降及び水平方向に回転可能に設け、このセンサ
台に、レーザヘッドから入射されたレーザ光を所定の振
り幅で上方へ向けて走査するレーザスキャナと、このレ
ーザスキャナにて走査されたレーザ光の反射光量を検出
する光検出センサからなるレーザ計測装置を支持したこ
とを特徴とする高架橋点検装置。
(1) A lifting device is mounted on the roof of the vehicle so as to be movable in the longitudinal direction, and the base end of a link mechanism that can be bent horizontally is attached to a base provided at the upper end of the lifting device. A sensor stand is attached to the tip of the link mechanism so that it can be moved up and down and rotated horizontally, and the laser beam incident from the laser head is directed upward at a predetermined amplitude on the sensor stand. 1. A viaduct inspection device characterized by supporting a laser measuring device consisting of a laser scanner that scans by the laser scanner, and a photodetection sensor that detects the amount of reflected light of the laser beam scanned by the laser scanner.
(2)光検出センサはレーザスキャナの走査方向に対し
て両側に設けると共に、フレームにレーザヘッドを設け
、このレーザヘッドとレーザスキャナとの間に、フレー
ム及びリンク機構、センサ台を介してレーザ光伝送装置
を設けたことを特徴とする請求項(1)記載の高架橋点
検装置。
(2) Photodetection sensors are provided on both sides in the scanning direction of the laser scanner, and a laser head is provided on the frame, and a laser beam is transmitted between the laser head and the laser scanner via the frame, link mechanism, and sensor stand. The viaduct inspection device according to claim 1, further comprising a transmission device.
(3)レーザ計測装置は、レーザ光の高速走査、レーザ
光の反射光量の検出及び計測延長方向の距離の検出を行
ない、床版表面性状の非接触計測を行なうセンサ系と、
センサ系からのひび割れ信号の歪補正と合成及びコント
ラスト補正を行ない、計測情報の高速演算処理を行なう
信号伝送処理装置と、この信号伝送処理装置からの計測
情報の記録と計測情報の再生を行ない、計測情報の高密
度記録再生を行なうデータ記録装置と、データ記録装置
からのひび割れ信号の量子化及び画像表示を行ない、計
測現場での画像モニタを行なう画像表示装置と、データ
記録装置からの出力より、大規模画像からひび割れ箇所
の判定、ひび割れ特徴データの抽出、抽出結果からひび
割れ認識、結果の出力を行ない、性状評価パラメータの
自動処理を行なうデータ自動解析装置とからなっている
ことを特徴とする請求項(1)記載の高架橋点検装置。
(3) The laser measurement device includes a sensor system that performs high-speed scanning of laser light, detection of the amount of reflected light of the laser light, and detection of distance in the measurement extension direction, and non-contact measurement of the surface properties of the floor slab;
A signal transmission processing device that performs distortion correction, synthesis, and contrast correction of crack signals from the sensor system and performs high-speed calculation processing of measurement information, and a signal transmission processing device that records measurement information and reproduces measurement information from this signal transmission processing device, A data recording device that performs high-density recording and reproduction of measurement information, an image display device that quantizes and displays the crack signal from the data recording device, and monitors the image at the measurement site, and the output from the data recording device. , is characterized by comprising an automatic data analysis device that determines crack locations from large-scale images, extracts crack characteristic data, recognizes cracks from the extraction results, outputs the results, and automatically processes property evaluation parameters. A viaduct inspection device according to claim (1).
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