JPH03260207A - Apparatus for inspecting elevated bridge - Google Patents
Apparatus for inspecting elevated bridgeInfo
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- JPH03260207A JPH03260207A JP5968490A JP5968490A JPH03260207A JP H03260207 A JPH03260207 A JP H03260207A JP 5968490 A JP5968490 A JP 5968490A JP 5968490 A JP5968490 A JP 5968490A JP H03260207 A JPH03260207 A JP H03260207A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
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性状、さ
らにビルディング等の建物の外壁の状況を点検可能にし
た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 that is capable of inspecting the properties of bridge bodies of viaducts such as expressways and railways, as well as the condition of external walls of buildings and other buildings. It is.
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状の変化が発生す
ることがある。BACKGROUND OF THE INVENTION 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適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 to 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
近年行なわれるようになっている。Furthermore, in place of the above-mentioned visual inspection, inspection using a television camera has also come to be carried out in recent years.
さらに上記点検のための装置として、特開昭80−13
3106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-80-13
As shown in JP-A No. 3106 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.
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影されやすく、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 subjective differences among inspectors 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. Moreover, there is a problem in that workers are forced to perform 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80−13310号、
特開昭63−107603号のそれぞれの公報に示され
たものでは、自走車両が駐車している高架橋道路の床版
の下面しか点検することができず、このため2階建の高
架橋の上下の床版を点検しようとする場合、それぞれの
道路上に自走車両を移動しなければならないという欠点
があった。Furthermore, the above-mentioned known example, JP-A No. 80-13310,
In the respective publications of JP-A-63-107603, it is only possible to inspect the bottom surface of the elevated road slab where self-propelled vehicles are parked; When attempting to inspect the floor slabs of roads, there was a drawback in that a self-propelled vehicle had to be moved on each road.
本発明は上記のことにかんがみなされたもので、床版の
表面の点検を、損傷の見落しや、点検者の主観差がなく
、しかも短い作業時間で行なうことができ、さらに、点
検車両が駐車している高架橋道路の床版の下面と、これ
の上方の床版の下面の双方の点検ができ、そのほかに点
検車両の側方にある垂直壁面の点検をも行なうことがで
き、2階建て高架橋やビルの側壁等の点検作業等広範囲
の点検作業を行なうことができる汎用性に優れた高架橋
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 allows inspection of the surface of the floor slab without overlooking damage or subjective differences among inspectors, and in a short work time.Furthermore, inspection vehicles can It is possible to inspect both the lower surface of the floor slab of the elevated road where the vehicle is parked and the lower surface of the floor slab above it.In addition, it is also possible to inspect the vertical wall on the side of the vehicle being inspected. The object of the present invention is to provide a highly versatile viaduct inspection device that can perform a wide range of inspection operations such as inspection of elevated viaducts and side walls of buildings.
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、計測車の屋上に基台を前後方向に移動可能に搭載
し、この基台に、第1梁部材を横方向にはり出し可能に
支持し、この第1梁部材の先端部に回転基台を介して第
2梁部材を、第1梁部材と直角方向に摺動可能に、かつ
第1梁部材と平行の軸心を中心に回動可能に支持し、こ
の第2梁部材の一端部に、他の回転基台を介して第3梁
部材を、第2梁部材に対して旋回可能に、かつ、この第
3梁部材の長手方向と平行の軸心を中心に回転可能にし
て連結し、この第3梁部材にセンサ台を摺動可能に支持
し、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
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 a base mounted on the roof of a measurement vehicle so as to be movable in the front and rear directions, and a first beam member can be protruded from the base in the lateral direction. A second beam member is supported on the tip of the first beam member via a rotating base, and is slidable in a direction perpendicular to the first beam member and centered on an axis parallel to the first beam member. A third beam member is rotatably supported on one end of the second beam member via another rotation base, and the third beam member is rotatably supported with respect to the second beam member. A sensor stand is slidably supported on this third beam member, and the laser beam incident from the laser head is directed to a predetermined direction. The structure supports a laser measurement device consisting of a laser scanner that scans with the amplitude and a photodetection sensor that detects the amount of reflected light of the laser beam scanned by the laser scanner.
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、性状評砺パラメータ
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 result, output the result, and perform property evaluation. It consists of an automatic data analysis device that automatically processes Toto parameters.
第1梁部材に対して第2梁部材を回動することにより、
センサ台を支持した第3梁部材が計測車の上側から下側
へ位置が変えられる。そして第1梁部材に対して第2梁
部材を摺動することにより第3梁部材の高さが変えられ
、床版に対するセンサ台の高さ方向の位置が調整される
。By rotating the second beam member relative to the first beam member,
The position of the third beam member supporting the sensor stand is changed from the upper side of the measuring car to the lower side. By sliding the second beam member with respect to the first beam member, the height of the third beam member is changed, and the position of the sensor stand relative to the floor slab in the height direction is adjusted.
基台を移動することにより、上記各梁部材と共にセンサ
台が床版に沿って移動し、センサ台に支持したレーザ計
測装置にて床版の表面が点検される。また第3梁部材を
垂直状にし、これに沿ってセンサ台を移動することによ
りビルの側壁を点検することができる。By moving the base, the sensor stand moves along the floor slab together with each of the beam members, and the surface of the floor slab is inspected by a laser measuring device supported on the sensor stand. Furthermore, by making the third beam member vertical and moving the sensor stand along it, the side wall of the building can be inspected.
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.
図中1は計測車である。そしてこれの屋上にはガイドレ
ール2が前後方向に設けてあり、このガイドレール2に
基台3が摺動自在に跨座しである。この基台3とガイド
レール2とはラックとピニオンギヤ(いずれも図示せず
)にて係合しており、基台3側に設けたピニオンギヤを
モータ4にて回転することより基台3がガイドレール2
に沿って移動するようになっている。1 in the figure is a measurement vehicle. A guide rail 2 is provided on the roof of this in the front and back direction, and a base 3 is slidably mounted on the guide rail 2. The base 3 and the guide rail 2 are engaged with each other through a rack and pinion gear (both not shown), and by rotating the pinion gear provided on the base 3 side with a motor 4, the base 3 is guided. rail 2
It is designed to move along the
基台3には第1梁部材5が、この基台3の移動方向と直
角方向に摺動自在に支持されており、この第1梁部材5
は基台3に設けたモータ6を駆動することにより、ラッ
ク、ピニオンギヤの噛合により摺動するようになってい
る。A first beam member 5 is supported on the base 3 so as to be slidable in a direction perpendicular to the moving direction of the base 3.
By driving a motor 6 provided on the base 3, the rack and pinion gears are engaged to slide.
第1梁部材5の先端には第4図に示すように、筒体8が
固着してあり、この筒体8に、第1の回転基台9が第1
梁部材5と平行にした軸心を中心にして回転自在に、か
つモータ〕0にて駆動されるように設けである。そして
この第1の回転基台9には第2梁部材11が摺動自在に
支持されており、この回転基台9に設けたモータ12を
駆動することにより、ラック13、ビニオン14の噛合
により垂直方向に摺動するようになっている。As shown in FIG. 4, a cylindrical body 8 is fixed to the tip of the first beam member 5, and a first rotating base 9 is attached to the cylindrical body 8.
It is provided so that it can rotate freely around an axis parallel to the beam member 5 and is driven by a motor. A second beam member 11 is slidably supported on the first rotating base 9, and by driving a motor 12 provided on the rotating base 9, the rack 13 and the pinion 14 are engaged. It is designed to slide vertically.
第2梁部材11の一端には第5図に示すように、筒体1
5が固着してあり、この筒体15に第2の回転基台16
が第2梁部材11と平行にした軸心を中心にして回転自
在に、かっモータ17にて駆動されるように設けられて
いる。そしてこの第2の回転基台16に第3の回転基台
18が第2の回転基台16の回転軸心と直角の軸心を中
心にして回転自在に、かっモータ19にて回転駆動され
るように設けである。第3の回転基台18には第3梁部
材20の基端が、第3の回転基台18の回転軸心と直角
の軸心を中心にして回転自在に、かっモータ21に回転
駆動されるように連結しである。As shown in FIG. 5, a cylindrical body 1 is attached to one end of the second beam member 11.
5 is fixed to the cylinder body 15, and a second rotating base 16 is attached to this cylinder body 15.
is provided so as to be rotatable about an axis parallel to the second beam member 11 and driven by a bracket motor 17 . A third rotary base 18 is rotatably driven by a bracket motor 19 on this second rotary base 16 so as to be rotatable about an axis perpendicular to the rotation axis of the second rotary base 16. It is designed so that A base end of a third beam member 20 is rotatably driven by a bracket motor 21 on the third rotation base 18 so as to be rotatable about an axis perpendicular to the rotation axis of the third rotation base 18. It is connected so that it is connected.
22はセンサ台であり、このセンサ台22は上記第3梁
部材20に摺動自在に搭載されており、図示しないラッ
ク、ピニオンギヤ及びこのピニオンギヤを駆動するモー
タ等の駆動機構にて第3梁部材20の略全長にわたって
移動するようになっている。22 is a sensor stand, and this sensor stand 22 is slidably mounted on the third beam member 20, and is connected to the third beam member by a drive mechanism such as a rack (not shown), a pinion gear, and a motor that drives the pinion gear. It is designed to move over approximately the entire length of 20.
センサ台22にはレーザスキャナ23が設けてあり、こ
のレーザスキャナ23はこれに入射されたレーザ光24
を所定の振幅にて第3梁部材20から離れる方向に向け
て走査するようになっている。またこのセンサ台22に
は上記レーザスキャナ23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25a。A laser scanner 23 is provided on the sensor stand 22, and this laser scanner 23 receives a laser beam 24 incident thereon.
is scanned in a direction away from the third beam member 20 at a predetermined amplitude. The sensor stand 22 is also provided with two photodetection sensors 25a on both sides of the scanning surface of the laser scanner 23, spaced apart in the scanning direction.
25a、25c、25dが、レーザスキャナ23の走査
面と交差する方向に向けて設けである。25a, 25c, and 25d are provided in a direction intersecting the scanning plane of the laser scanner 23.
26は計測車1の天井部に後方へ向けて設けたレーザヘ
ッドであり、このレーザヘッド26から発振されたレー
ザ光24は、レーザ光伝送手段にて上記レーザスキャナ
23に伝送されるようになっている。このレーザ光伝送
手段の一例として計測車1の後部に設けた第1ミラー2
7a1ガイドレール2の後端部に設けた第2ミラー27
b1基台3に設けた第3ミラー27c1第1梁部材5の
先端部に設けた第1の回転基台9に設けた第4ミラー2
7d1第2梁部材11の先端部に設けた第2の回転基台
13に設けた第5ミラー27eからなっている。なおこ
れらのミラーのうち、中間部のミラーにかえて光ファイ
バー等のフレキシブルチューブに代えてもよい。Reference numeral 26 denotes a laser head provided on the ceiling of the measurement vehicle 1 facing rearward, and the laser beam 24 oscillated from this laser head 26 is transmitted to the laser scanner 23 by a laser beam transmission means. ing. A first mirror 2 provided at the rear of the measuring vehicle 1 as an example of this laser beam transmission means.
7a1 Second mirror 27 provided at the rear end of the guide rail 2
b1 Third mirror 27 provided on the base 3 c1 Fourth mirror 2 provided on the first rotating base 9 provided at the tip of the first beam member 5
7d1 Consists of a fifth mirror 27e provided on the second rotating base 13 provided at the tip of the second beam member 11. Note that among these mirrors, the intermediate mirror may be replaced with a flexible tube such as an optical fiber.
計測車1には計測室28があり、この計測室28とレー
ザヘッド26及びセンサ台22の光検出センサ25a〜
25d及び各モータ等とが図示しないケーブル類で接続
しである。このケーブル類には電線や流体配管、冷却水
ホース等を含む。29はセンサ台22に設けた接触防止
用センサ、29aは第2の回転基台16に設けた監視用
テレビカメラである。The measurement vehicle 1 has a measurement chamber 28, and the measurement chamber 28, the laser head 26, and the light detection sensors 25a of the sensor stand 22.
25d and each motor etc. are connected by cables (not shown). These cables include electric wires, fluid piping, cooling water hoses, etc. 29 is a contact prevention sensor provided on the sensor stand 22, and 29a is a monitoring television camera provided on the second rotating base 16.
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.
◎計測車の上方の床版を点検する場合(第1図)(1)
計測車1を現場に移動する。◎When inspecting the floor slab above the measurement vehicle (Fig. 1) (1)
Move measurement vehicle 1 to the site.
(2)第1梁部材5を計測車1の側方へはり出す。(2) The first beam member 5 is extended to the side of the measurement wheel 1.
(3)第1の回転基台9を回転して第2梁部材11を垂
直に立てると共に、この第2梁部材11を上昇させる。(3) The first rotating base 9 is rotated to vertically stand the second beam member 11, and the second beam member 11 is raised.
(4)第3梁部材20を道路の床版1の下側へこれと平
行になるように旋回する。(4) Turn the third beam member 20 so that it is parallel to the lower side of the road slab 1.
(5)センサ台22を上方へ向けると共に、上下、前後
、左右に移動して、床版lとセンサ系の距離、平行度、
及び位置を調整する。この調整は第2の回転基台16に
設けた監視用テレビカメラにより遠隔的に行なわれる。(5) While pointing the sensor stand 22 upward, move it up and down, back and forth, and left and right to check the distance and parallelism between the floor slab l and the sensor system.
and adjust the position. This adjustment is performed remotely by a monitoring television camera provided on the second rotating base 16.
なお上記センサ台22の上下動は第2梁部材11の上下
により、また前後動は基台3の移動により、左右動は第
1梁部材5の移動及びセンサ台22の移動により実行さ
れる。このとき、センサ台22に設けた接触防止用セン
サ29にてセンサ台22及び第2梁部材11が橋体付属
物に接触しないように監視する。The vertical movement of the sensor stand 22 is performed by the vertical movement of the second beam member 11, the longitudinal movement is performed by the movement of the base 3, and the horizontal movement is performed by the movement of the first beam member 5 and the movement of the sensor stand 22. At this time, a contact prevention sensor 29 provided on the sensor stand 22 monitors the sensor stand 22 and the second beam member 11 so that they do not come into contact with the bridge attachment.
(6)基台3の移動及び第1梁部材5、センサ台22の
移動により、センサ台22を第7図に示すように床版1
の下面に沿って矩形状のジクザク状の軌跡30に沿って
移動してセンサ系にて床版1の下面を点検する。このと
き、第7図に示すように、計測車1を順次■−■・・・
■と移動することにより広い床版1の下面をも点検でき
る。なお計測しながら計測車1を前進あるいは後進する
ことにより橋脚間を連続的に計測することもできる。(6) By moving the base 3, the first beam member 5, and the sensor stand 22, the sensor stand 22 is moved to the floor slab 1 as shown in FIG.
The lower surface of the floor slab 1 is inspected using a sensor system by moving along a rectangular zigzag trajectory 30 along the lower surface of the floor slab 1. At this time, as shown in FIG. 7, the measuring car 1 is sequentially
By moving as shown in (3), the lower surface of the wide floor slab 1 can also be inspected. Note that it is also possible to continuously measure between piers by moving the measuring vehicle 1 forward or backward while measuring.
◎計測車が駐車している道路の床版の下面を点検する場
合(第2図)
この場合は第1回転基台9を回転して第2梁部材11を
上記の場合と逆に回動して第3梁部材20を下側の床版
1の下側に位置することを除いて上記の場合と同じであ
る。◎When inspecting the underside of the floor slab of the road where the measuring vehicle is parked (Fig. 2) In this case, rotate the first rotating base 9 and rotate the second beam member 11 in the opposite direction to the above case. This is the same as the above case except that the third beam member 20 is positioned below the lower floor slab 1.
◎ビルの側壁を点検する場合(第3図)。◎When inspecting the side wall of a building (Figure 3).
計測車1をビルの近くに駐車し、第3梁部材20を垂直
にして点検動作を行なう。The measurement vehicle 1 is parked near a building, and the third beam member 20 is set vertically to perform an inspection operation.
次にレーザヘッド26、レーザスキャナ23及び光検出
センサ25a〜25d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8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 26, a laser scanner 23, photodetection sensors 25a to 25d, 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.
(1)計測に必要なレーザ光24を発振・出力するレー
ザヘッド26と、このレーザヘッド26の駆動とレーザ
パワーのコントロールを行なうレーザ電源40゜
(2)レーザヘッド26内の冷却を行なう冷却水循環装
置41゜
(3)レーザヘッド26から出力したレーザ光24をレ
ーザスキャナ23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26とレーザスキャナ23の間に介
装したミラー群及び/あるいはフレキシブルチューブ等
からなる。(1) A laser head 26 that oscillates and outputs the laser beam 24 necessary for measurement, and a laser power source 40° that drives this laser head 26 and controls the laser power. (2) Cooling water circulation that cools the inside of the laser head 26 Device 41° (3) Laser transmission/focusing mechanism 42° that transmits and focuses the laser beam 24 output from the laser head 26 to the laser scanner 23 This is a group of mirrors interposed between the laser head 26 and the laser scanner 23 and/or a flexible tube.
(4)レーザ光24を高速で走行させるレーザスキャナ
23と、これを駆動するドライバ43゜(5)レーザス
キャナ23にて床版1を走査されたレーザ光の反射光量
を検出する高速・高感度センサからなる光検出センサ2
5a〜25d0(6)各光検出センサ25a〜25d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25a〜25d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23の高精度速度制御とHD信号
作成等を行な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であり、主な構成要素と機能
は以下の通りである。(4) A laser scanner 23 that causes the laser beam 24 to travel at high speed, and a driver 43° that drives this (5) High speed and high sensitivity that detects the amount of reflected light of the laser beam that is scanned on the floor slab 1 by the laser scanner 23 Light detection sensor 2 consisting of a sensor
5a to 25d0 (6) Preamplifier 45° for high-speed amplification of the output signal of each photodetection sensor 25a to 25d (7) High voltage power supply 46° for controlling the sensitivity and response speed of photodetection sensor 25a to 25d (8) Floor slab 1 A 47° rangefinder that detects the distance in the extension direction (9) A 48° scanning controller that controls the high precision speed of the laser scanner 23 and creates HD signals, etc. (10) A rangefinder that controls the rangefinder 47 and processes distance signals Controller 49° (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なうデータ多重伝送装
置50゜なおこの装置50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ル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 50 may not be used in particular, and the measurement information may be directly connected to the scanning control 48 or the like.
2)ひび割れ信号の歪補正を行なうノンリニアアンプ5
1、ひび割れ信号の合成等を行なう合成回路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・再生を行なうもので、
これは、入力インターフェース56、トランスポート5
7、出力インターフェース58からなる。2) Nonlinear amplifier 5 that performs distortion correction of cracked signals
1. A crack signal processing circuit 54 consisting of a synthesis circuit 52 for synthesizing crack signals, and a shading corrector 53 for shading correction of the crack signals. 3) Data recording device 55 This records and reproduces measurement information at high density. Something,
This includes input interface 56, transport 5
7, an output interface 58.
4)画像表示装置59
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 59 This quantizes the crack signal and outputs and displays it on an 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) Data automatic 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個所を判定す
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、認識プロセッサ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マントローラ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59まて
は計測車1の計測室28内に設けられ、またデータ自動
解析装置62は別の事務所等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 the crack and send it to the recognition 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 man 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 59 are installed in the measurement room 28 of the measurement vehicle 1, and the automatic data analysis device 62 is installed in another building such as an office.
上記構成のレーザ計測装置において、レーザスキャナ2
3にて床版1の下面に照射されたレーザ光の反射光量が
4個の光検出センサ25a〜25dにて検出される。In the laser measurement device having the above configuration, the laser scanner 2
3, the amount of reflected light of the laser beam irradiated onto the lower surface of the floor slab 1 is detected by four light detection sensors 25a to 25d.
そしてこのときの検出光量の変化が第8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. 8, 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25a〜25dによるレーザ光
24の反射光量の検出は、この光検出センサ25a〜2
5dがレーザスキャナ23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9図に
示すように、センサ台22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23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24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して離間して配置され
ているので、第10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 24 by the light detection sensors 25a to 25d is detected by the light detection sensors 25a to 25d.
5d are placed on each side of the scanning direction of the laser scanner 23, so that when the sensor stand 22 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 23 in the scanning direction is always opposed to the scanning part of the laser beam 24, thereby preventing detection failure. Furthermore, since each photodetection sensor is arranged apart from each other in the scanning direction, as shown in FIG. 10, the entire scanning length is detected by two photodetection sensors without fail.
上記第8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 shown in the block diagram shown in FIG. It will be planned.
すなわち、レーザ光走査内でレーザスキャナ23と床版
までの距離が第11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AB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・ン
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12図(A)は補正前の分解能を示し、第12図(
B)は補正後の分解能を示す。In other words, since the distance between the laser scanner 23 and the floor slab during laser beam scanning differs depending on the location as shown in FIG. 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 12 (A) shows the resolution before correction, and Figure 12 (A) shows the resolution before correction.
B) shows the resolution after correction.
また第13図Aは補正前のコントラストを、第13図(
B)は補正後のコントラストをそれぞれ示す。In addition, Fig. 13A shows the contrast before correction; Fig. 13A shows the contrast before correction;
B) shows the contrast after correction.
また上記ノンリニアアンプ51ての画像歪補正性能調査
結果を第14図に示す。Further, the results of an investigation on the image distortion correction performance of the nonlinear amplifier 51 are shown in FIG.
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15図に示す。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.
図中Cは補正前、dは補正後である。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.
本発明によれば、床版1の表面の点検を、損傷の見落し
や、点検者の主観差がなく、しかも短い作業時間で行な
うことができる。さらに、点検車両が駐車している高架
橋道路の床版の下面と、これの上方の床版の下面の双方
の点検ができ、そのほかに点検車両の側方にある垂直壁
面の点検をも行なうことができ、2階建て高架橋やビル
の側壁等の点検作業等広範囲の点検作業を行なうことが
できる汎用性に優れた高架橋点検装置を得ることかでき
る。According to the present invention, the surface of the floor slab 1 can be inspected without overlooking damage or with subjective differences among inspectors, and moreover, can be carried out in a short working time. Furthermore, it is possible to inspect both the lower surface of the elevated road slab where the inspection vehicle is parked and the lower surface of the floor slab above it, as well as the vertical wall surface on the side of the inspection vehicle. Thus, it is possible to obtain a highly versatile viaduct inspection device that can perform a wide range of inspection operations such as inspection of two-story viaducts and side walls of buildings.
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図、第2図、
第3図は使用態様がそれぞれ異なる実施例を示す斜視図
と正面図、第4図は第1図の■矢視部の構成を示す断面
図、第5図は第1図のV矢視部の構成を示す一部破断面
図、第6図は第5図のVl−Vl線に沿う断面図、第7
図はセンサ台の軌跡図、第8図はレーザ計測装置のブロ
ック図、第9図、第10図は光検出センサの検出作用の
説明図、第11図、第12図(A)、(B)、第13図
(A)、(B)は計測情報の信号処理のための説明図、
第14図は画像歪補正性能調査結果を示す線図、第15
図はシェーディング補正性能調査結果を示す線図である
。
1は計測車、3は基台、5,11.20は第1、第2、
第3梁部材、9,16.18は第1、第2、第3の回転
基台、22はセンサ台、23はレーザヘッド、25a〜
25dは光検出センサ。
…願人
財団法人
首部高速道路技術
セ
/
夕The drawings show embodiments of the present invention, and include Fig. 1, Fig. 2,
3 is a perspective view and a front view showing embodiments with different usage modes, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the section viewed from the ■ arrow in FIG. 1, and FIG. 5 is a section viewed from the V arrow in FIG. 1. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line Vl-Vl in FIG. 5, and FIG.
The figure is a trajectory diagram of the sensor stand, Figure 8 is a block diagram of the laser measurement device, Figures 9 and 10 are explanatory diagrams of the detection action of the photodetection sensor, Figures 11 and 12 (A), (B ), FIGS. 13(A) and (B) are explanatory diagrams for signal processing of measurement information,
Figure 14 is a diagram showing the results of the image distortion correction performance survey, Figure 15
The figure is a diagram showing the results of a shading correction performance investigation. 1 is the measuring car, 3 is the base, 5, 11.20 is the first, second,
3rd beam member, 9, 16. 18 are first, second and third rotation bases, 22 is a sensor stand, 23 is a laser head, 25a-
25d is a light detection sensor. …Kubbu Expressway Technology Center / Evening Foundation
Claims (1)
の基台に、第1梁部材を横方向にはり出し可能に支持し
、この第1梁部材の先端部に回転基台を介して第2梁部
材を、第1梁部材と直角方向に摺動可能に、かつ第1梁
部材と平行の軸心を中心に回転可能に支持し、この第2
梁部材の一端部に、他の回転基台を介して第3梁部材を
、第2梁部材に対して旋回可能に、かつ、この第3梁部
材の長手方向と平行の軸心を中心に回転可能にして連結
し、この第3梁部材にセンサ台を摺動可能に支持し、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。 (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。 (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。[Claims] A base is mounted on the roof of the measuring vehicle so as to be movable in the front and rear directions, and a first beam member is supported on the base so as to be able to protrude laterally, and the tip of the first beam member is A second beam member is supported via a rotation base in the section so as to be slidable in a direction perpendicular to the first beam member and rotatable about an axis parallel to the first beam member.
A third beam member is attached to one end of the beam member via another rotating base so as to be rotatable relative to the second beam member and centered on an axis parallel to the longitudinal direction of the third beam member. A laser scanner that is rotatably connected, has a sensor stand slidably supported on the third beam member, and scans the sensor stand with a laser beam incident from a laser head at a predetermined amplitude; A viaduct inspection device characterized by supporting a laser measurement device comprising a photodetection sensor that detects the amount of reflected laser light scanned by a scanner. (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) 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).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JPH03260207A true JPH03260207A (en) | 1991-11-20 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2002243649A (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Appearance inspection device |
| CN110453599A (en) * | 2019-07-16 | 2019-11-15 | 江苏祥瑞港机设备有限公司 | A kind of bridge inspection vehicle that can change vehicle frame certainly |
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1990
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| CN116164653B (en) * | 2023-04-23 | 2023-12-15 | 安徽建筑大学 | A device for detecting concrete structures of roads and bridges |
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