结构管桩视频定量检测装置.pdf

本发明公开了一种结构管桩视频定量检测装置，包括工作平台(1)、探测器(2)、视频监视器(3)、深度计数器(15)，探测器(2)由视频摄像头、护套(4)、前护罩(5)组成。工作平台设置卷扬机(9)，卷扬机的钢缆一端与探测器尾端吊尔相连接，深度计数器(15)安置于工作平台(1)的支撑架(20)。探测器护套前端与前护罩静配合，护套尾端设置吊尔(16)，视频摄像头(17)安装于护套内，护套内设置内固定架(6)安装探测器(2)和电源组件(7)；探测器外接口端子与视频监视器(3)电性连接。

1、  一种结构管桩视频定量检测装置，包括工作平台(1)、探测器(2)、视频监视器(3)、深度计数器(15)，探测器(2)由视频摄像头、护套(4)、前护罩(5)组成，工作平台(1)设置卷扬机(9)，卷扬机(9)的钢缆一端与探测器尾端吊尔(16)相连接，深度计数器(15)安置于工作平台(1)的支撑架(20)，其特征是：探测器(2)护套(4)前端与前护罩(5)静配合，护套(4)尾端设置吊尔(16)，视频摄像头(17)安装于护套(4)内，护套(4)内设置内固定架(6)安装视频摄像头(17)和电源组件(7)，照明组件(8)安装于视频摄像头(17)的周围，电源组件(7)与视频摄像头(17)和照明组件(8)电性连接，视频摄像头(17)的视频信号端子与视频输出口(18)电性连接；视频输出口(18)与视频监视器(3)电性连接。

2、  如权利要求1所述的结构管桩视频定量检测装置，其特征是：所述的探测器的护套(4)外设置探测器定位装置，定位装置由固定环(10)、滑动环(11)、推力环(12)和支撑弹片(13)组成，固定环(10)固定于护套(4)外圆周上，推力环(12)与护套(4)外圆周螺纹配合，支撑弹片(13)两端分别固定于固定环(10)和滑动环(11)上，滑动环(11)与推力环(12)接触配合。

3、  如权利要求2所述的结构管桩视频定量检测装置，其特征是：所述的探测器定位装置沿护套圆周均布，为3-4个。

4、  如权利要求1所述的结构管桩视频定量检测装置，其特征是：所述的照明组件(8)为发光二极管。

5、  如权利要求1所述的结构管桩视频定量检测装置，其特征是：前护罩(5)为两侧开有摄像窗口(14)的前端封闭的管状结构。

结构管桩视频定量检测装置
技术领域
本发明属于工程技术检测设备技术领域，具体涉及一种用于建筑工程中采用的结构管桩，尤其是预应力管桩结构质量与完整性直观检测的结构管桩视频定量检测装置。
背景技术
在现代建筑中经常使用管桩结构件，管桩的质量对建筑物质量至关重要，因此在管桩施工后对管桩的质量检测是必要的。目前对预应力混凝土管桩检测手段的局限性：采用低应变检测手段对管桩缺陷定性定量笼统、位置模糊，检测深度不够，易受现场干扰；而高应变检测手段实施成本高昂，在检测中只能用于重点复查，不适用于大面普查检测工作。同时，目前业主和施工方十分关注的焦点——管桩接头质量，在普查检测中很难有明确的结论，而接头问题可能留下质量及安全隐患。
为了克服现有技术的不足，本发明人经过潜心研究，结合数字摄像技术和预应力管桩实际情况，研制开发出了一种对施工后预应力管桩内部质量及完整性进行直观检查检测的预应力管桩视频定量检测装置，在检测成本上基本和低应变一致，大大提高检测深度，同时能将缺陷性状真实再现，提高缺陷判定准确性及丰富性，为后期修复提供准确依据，节省工程开支，弥补了现有检测技术的不足，试验证明应用效果良好，真正意义上提高了预应力管桩施工后全方面质量检测的真实性和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够检测管桩桩体质量完整性的结构管桩视频定量检测装置。
本发明是这样实现的：其包括工作平台、探测器、视频监视器，探测器由视频摄像头、护套、前护罩组成，护套前端与前护罩静配合，护套4尾端设置吊尔及视频输出口，视频摄像头安装于护套内；护套内设置内固定架安装视频摄像头和电源组件，照明组件安装于视频摄像头的周围，电源组件与视频摄像头和照明组件电性连接，视频摄像头的视频信号端子与视频输出口电性连接；视频输出口与视频监视器电性连接；工作平台设置卷扬机，卷扬机的钢缆一端与探测器尾端吊尔相连接。
视频检测涉及缺陷的定性及定量检测，因此要保证视频观测位置与缺陷大体上的垂直，这样才能在定性及定量上趋近准确可靠。故摄像头的观测区域应为横向覆盖式。
附图说明
图1为本发明工作状态示意图；
图2为本发明探测器结构示意图；
图3为本发明探测器前护罩结构示意图；
图4为本发明探测器之探测范围示意图；
图5为本发明的工作过程框图。
图6为本发明的360度平面展开实地检测管桩接头图像。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明包括工作平台1、探测器2、视频监视器3、深度计数器15，探测器2由视频摄像头17、护套4、前护罩5组成，探测器2护套4前端与前护罩5静配合，护套4尾端设置吊尔16及视频输出口18，视频摄像头17安装于护套4内；护套4内设置内固定架6安装视频摄像头和电源组件7，照明组件8安装于视频摄像头17的周围，电源组件7与视频摄像头17和照明组件8电性连接，视频摄像头17的视频信号端子与视频输出口18电性连接；视频输出口18与视频监视器3电性连接。工作平台1设置卷扬机9，卷扬机9的钢缆一端与探测器尾端吊尔相连接，深度计数器15安置于工作平台1的支撑架20。
如图2所示，所述的探测器护套4外设置探测器扶正装置，扶正装置由固定环10、滑动环11、推力环12和支撑弹片13组成，固定环10固定于护套外圆周上，推力环12与护套外圆周螺纹配合，支撑弹片13两端分别固定于固定环10和滑动环11上，滑动环11与推力环12接触配合。探测器扶正装置是为了保证探测器在管桩内孔处于正中位置，同时最大程度上减少由于下放深度的增加产生的晃动。
所述的探测器扶正装置沿护套圆周均布，一般为3-4个。
所述的照明组件为发光二极管。
作为实施例，探测器的护套可以作为分体结构，即设置底部端盖19和柱套两部分，不影响本发明目的的实现。
图3示出了本发明的探测器前护罩5的结构；图4示出了本发明的探测器的探测有效范围，图中阴影为可观测区域。前护罩5其为两侧开有摄像窗口14的前端封闭的管状结构，以适应探测器有效范围的要求。视频检测涉及缺陷的定性及定量检测，因此要保证视频观测位置与缺陷大体上的垂直，这样才能在定性及定量上趋近准确可靠。故摄像头的观测区域应为横向覆盖式。
图5为本发明的工作过程框图。
本装置的工作过程通过计算机处理系统控制，以使检测过程系统化，从而大幅度提高检测效率。
探测器将捕捉的光学信号通过视频采集卡转换成视频图像信号，处理系统对图象信号进行存储、分析、处理。两种视频处理模式——圆环模式、360度平面展开模式保证了全方位无盲点观测，保证结果的准确性，并提高画面的清晰度，保证了画面清晰干净、资料真实、可观测性强。并且可随时调出相应的资料，进行资料分析和定量测量。
处理系统的监测界面能够根据管桩桩内径的变化，自动变化刻度标尺，现场检测过程就能够基本得出结论。根据图像显示缺陷，能够定量分析缺陷大小，几何参数等检测数据，并记录于图像上，达到资料同步保存，同步分析，保证资料客观真实性。
本发明工作原理及工作过程：
本发明通过视频图像技术观测结构管桩内壁的完整性，发现和测量缺陷的几何参数。
作业开始时，首先根据管桩的内径，调整探测器上定位装置的推力环，以使探测器的定位装置与管桩内径相适应。控制卷扬机将探测器下放到管桩孔中。通过监视器观测管桩内壁结构，记录图像，处理系统分析图像，发现、测量缺陷的几何参数。通过系统将检测探头下放入管桩内部孔内，对管桩内部进行观测，通过内壁的视觉反映，判断施工后的管桩的完整性，在此过程中还可以清晰的观测管桩接头质量，从而提供一个可靠的质量检验证明，测量数据用于指导对管桩缺陷的修复。
本发明的特点：
1、检测深度提高：不受任何地层干扰，从而提高了检测深度。一般可以检测100米以内的管桩，完全适应目前的管桩施工长度。探测器采用独立供电系统，不受外界电力条件限制。
2、检测资料直观性提高：首次在管桩检测领域采用图像式观测管桩桩体质量，使得检测结果更加直观、易懂。不同于以往的检测手段资料都是数据波形资料，非专业人士不易看懂。这种改变，增加了检测结果的明透性，从另一方面提高了检测结果的真实性。
3、检测准确性的提高：两种视频处理模式相互补充，确保检测全方位无遗漏。360度平面展开模式将画面进行平面实时展开，为缺陷定性定量提供方便直观的保证。圆环模式提供了缺陷的原始性状。
4、检测受现场影响的改变：
本系统检测，改变了以往管桩检测手段都不同受到现场干扰导致的结果影响。所有检测结果不受任何现场条件的影响，能够最大程度上的真实再现管桩内壁情况。
5、便于管桩接头检测：随着管桩施工安全系数的提高，目前在预应力工程管桩质量问题方面，更让人关注的是接头的焊接质量。而采用传统的低应变检测手段，对于接头质量的好坏，一般由于干扰，很难得出明确的结论。采用本系统，能够对接头直接进行观测，在高清晰画面中，能够很好的辨别接头焊接是否良好、以及接头上存在的问题。
6、能够为缺陷处理提供准确的参考资料：由于采用可视系统，在对管桩缺陷的性状上，能够准确把握，在进行填心处理上能够提供准确的位置以及形状参考，让修复更加安全可靠。
7、测桩效率提高：可达到10-15分钟一根10米桩，一般一天可以检测50-60根桩，是现有技术的2倍。
8、方便管桩出产质量检验：目前的出产检测大部分为外观目测，对于其内部，几乎不知道是否存在问题，使用这套仪器，能够在出产时，对管桩内壁进行一次检测，在出产环节就能够提高质量关卡。
9、在对缺陷定性定量分析时，分析系统还能够调入低应变检测数据与视频分析结果进行对比，进一步以多种检测结果共同分析，得出最终结论。
10、系统还提供一个视频检测的缺陷资料库，各个用户能够将检测得到的缺陷资料进行保存、并通过Inter网进行资料上传下载，达到行业内的资料交流及汇集，为管桩检测提供了一个齐全的大型资料库。
11、由于本发明探测器采用了高分辨率横向覆盖式视频探测结构摄像头，配合软件使用，使得观测界面能够实现高保真360度平面展开模式观测，将结构管桩内部的结构以平面2维形式真实展现，在发现构造缺陷时，真正实现对缺陷的准确定性及定量测量几何参数。