一种基于云计算的铁路桥隧混凝土裂缝自动检测装置及方法

本发明属于检测工具，具体涉及一种基于云计算的铁路桥隧混凝土裂缝自动检测装置及方法。

背景技术：

1、裂缝深度检测装置是一款用于测量混凝土或其他材质表面裂缝深度的无损检测工具，此类装置通常基于声波绕射原理，通过发射和接收超声波来测量裂缝的深度；裂缝深度检测装置广泛应用于桥梁、隧道、建筑以及混凝土路面等结构的维护检查中，这些仪器能够精确地测量裂缝的深度，帮助工程师评估结构的完整性和安全性；

2、云计算是一种通过互联网提供按需计算服务的模式，包括基础设施、平台和软件服务等不同层次的提供方式，云计算的核心在于实现计算资源的集中与共享，通过网络将巨大的数据处理任务分解并在多个服务器上执行，从而有效提高计算效率和资源利用率。

3、现有技术存在的问题：

4、在现有利用超声波移动对裂缝深度进行检测的工作中，一般都是多人配合完成，一人用于拿持声波探头，完成探头的固定、探头位置的调节以及耦合剂的涂抹工作，另一人则用于操作仪器，完成深度检测的工作，针对复杂桥洞或者隧道裂缝的检测同样采用上述操作，此方式，需要多人配合，且操作繁琐，现存的设备中，并没有一种能够同时完成上述所有工作的装置；

5、而能够实现单人检测工作的装置，如何保证正常检测流程的前提下，控制两探头并改变其与裂缝的距离以及自动完成耦合剂涂抹，都是急需克服的难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于云计算的铁路桥隧混凝土裂缝自动检测装置及方法，能够自动改变探头与裂缝的距离以及耦合剂的涂抹，仅需单人操作并保证手持机贴合混凝土表面即可。

2、本发明采取的技术方案具体如下：

3、一种基于云计算的铁路桥隧混凝土裂缝自动检测装置，包括手持机、检测仪以及声波探头，所述检测仪可拆卸式安装于手持机的表面，所述手持机一侧的外壁固定安装有用于显示裂缝走向图像的显示屏，所述声波探头可拆卸式组装于手持机的内部，所述手持机内部的一侧设置有用于调节两个声波探头间距的调距机构，所述手持机内部并位于调距机构的一侧设置有用于对声波探头的端部涂抹耦合剂的涂抹机构，所述涂抹机构远离调距机构的一侧设置有用于注射耦合剂的注射机构，所述手持机内部并远离调距机构的一侧可拆卸式安装有电池；

4、所述手持机表面的两端固定安装有手柄，且手柄端头的内侧一体式设置有操作面板，所述操作面板的表面设置有用于执行检测工作的操作按钮；

5、操作者通过大拇指按压操作按钮控制检测仪、调距机构、涂抹机构以及注射机构工作；

6、调距机构提供了两道保护声波探头移动的措施，使声波探头在变换位置前远离混凝土表面；

7、涂抹机构包括人字杆，人字杆在声波探头变换位置前，移动至声波探头端头与混凝土表面之间，先清除表面的杂质再涂抹耦合剂。

8、所述操作按钮与检测仪通过数据线连接的方式电性连接，所述手柄的内侧均转动连接有触发手把，所述手柄的内壁固定设置有压力感应器，且触发手把表面并靠近压力感应器的位置处一体式设置有压块，所述手持机下表面并靠近显示屏的一侧设置有支块，所述手持机下表面的另一侧粘贴有软垫，且支块的底端与软垫处于同一平面；

9、所述触发手把远离转接点的末端连接有牵引杆，所述手持机内部的两端均转动安装有撬杆一与撬杆二，所述牵引杆的底端延伸至手持机内部并与对应撬杆一的一端相连接，所述撬杆一的另一端与撬杆二的一端相连接。

10、所述调距机构包括导距架，所述手持机两端的内壁均固定设置有导柱，且导距架的两端活动套设于导柱的表面，所述导柱的表面套设有用于使导距架复位的弹簧一，两个所述撬杆二的另一端与导距架的两端相连接，所述导距架的中部嵌入式安装有摄像头，且摄像头与显示屏电性连接，所述导距架内部的两侧滑动组装有用于安装声波探头的弹性组转组件；

11、弹性组转组件包括套壳、罩壳二、外环体以及滑块，所述声波探头的外壁一体式设置有外延体，所述套壳的底部一体式设置有罩壳一，所述罩壳二通过螺钉可拆卸式组装于罩壳一的下方，所述罩壳一的内部通过阵列式设置的弹簧二弹性活动组装有用于挤压外延体的推板，所述套壳套设于声波探头的表面，且外环体套设于套壳的外表面，所述外环体内壁的两侧一体式设置有用于与套壳转动连接的卷簧壳一，所述外环体内壁的另外两侧一体式设置有用于与滑块转动连接的卷簧壳二，且卷簧壳一与卷簧壳二内部均设置有卷簧，所述滑块嵌入式滑动组装于导距架的内部。

12、所述手持机的内部转动组装有双螺纹螺杆，且双螺纹螺杆两段的表面均螺接有环套架，所述手持机内部并位于双螺纹螺杆的一侧对称式固定设置有用于引导环套架移动的横导架，所述手持机内部并位于双螺纹螺杆的另一侧固定设置有测距板，所述环套架的一端组装有用于与测距板配合并侦测移动距离的位移感应器，所述环套架的另一端开设有竖槽，所述双螺纹螺杆的中部固定套设有齿轮二。

13、所述手持机一侧内部的中间固定安装有电机一，手持机内部并位于电机一的一侧转动组装有传动轴，所述电机一的输出端与传动轴通过斜齿轮组啮合传动连接，所述传动轴的外表面套设有蜗杆管，且手持机的内部转动组装有与蜗杆管相啮合的齿轮一，所述齿轮一同时与齿轮二相啮合，所述蜗杆管底部的内壁阵列式固定设置有尖锥齿，所述传动轴的底部滑动式套设有尖锥齿轮，且尖锥齿轮与尖锥齿可分离式啮合，所述导距架靠近电机一外壁的中部固定连接有插接架，且尖锥齿轮转动组装于插接架的顶端。

14、所述涂抹机构包括长槽杆、穿杆以及带架，所述手持机内部的中间固定设置有导板，且长槽杆与导板呈滑动组装，所述手持机内部的两端转动连接有与长槽杆呈平行设置的撬杆三，所述撬杆三的一端与对应牵引杆的中部相连接，所述撬杆三的另一端与长槽杆相连接，所述竖槽的内部滑动组装有滑板，且滑板的顶部固定连接延伸杆，所述延伸杆的顶端滑动式插入长槽杆两段所开设的直槽内，所述滑板的底部固定设置有与穿杆滑动组装的导壳，两个所述穿杆相背离的一端均一体式设置有定管，且定管外壁与导壳外壁之间连接有弹簧三，所述手持机两端的内壁固定设置有用于限制定管移动范围的限位抵杆。

15、所述定管的内部贯穿式转动组装有内轴，内轴的顶端固定安装有齿轮三，内轴的底端固定安装有人字杆，所述人字杆一端的表面固定设置有软刷，人字杆另一端的表面阵列式设置有喷嘴，所述内轴底部的一侧固定组装有液阀，液阀的底部连接有与喷嘴相通的液管一，液阀的一侧连接有延伸至人字杆底部的液管二，所述液阀的内部弹性伸缩式组装有用于控制液管一与液管二通断的阀芯杆，且阀芯杆的顶端一体式设置有弧面体，所述定管的外壁一体式设置有环架，且环架下表面的一侧一体式设置有触发凸起，所述弧面体与触发凸起发生挤压时，液管一与液管二相通，且液管二的底端密封性转动连接有注射管；

16、两个所述带架对称式固定安装于手持机内部的两端，所述带架的内侧组装有与对应齿轮三相啮合的宽锯齿履带，所述带架的内侧转动组装有用于驱动宽锯齿履带运作的主动辊，所述手持机内部并位于两个带架中间位置的上方固定安装有双轴电机，所述双轴电机输出轴的两端与两个主动辊通过斜齿轮组啮合传动连接。

17、所述注射机构包括固定安装于手持机内部的耦合剂液箱与连桥，且连桥位于耦合剂液箱的下方，所述耦合剂液箱表面的中部一体式设置有补充管，所述耦合剂液箱中部的一侧固定组装有电机二，所述耦合剂液箱底部的两端固定连接有导杆，且导杆的末端活动套设有钩板，所述电机二的输出端固定连接有转臂，且转臂的两端与两个钩板通过接臂相连接。

18、所述连桥的两端均固定安装有注射器，所述连桥中部的两侧一体式设置有挡板，所述注射器的内部伸缩式组装有活塞件，且活塞件位于注射器外部的一端固定连接有端板，所述钩板置于端板靠近注射器的一侧且用于携带活塞件移动，端板与对应挡板之间连接有弹簧四，所述注射器远离端板的一端连接有吸取管，且同时与注射管的末端相连接，所述吸取管与注射管靠近注射器一端的内部均安装有单向阀，且吸取管的另一端与耦合剂液箱相连接。

19、一种基于云计算的铁路桥隧混凝土裂缝检测方法，具体步骤如下：

20、s1：利用手持机调控两个声波探头，对待检测位置的混凝土裂缝进行深度检测；

21、s2：通过手持者利用大拇指控制操作按钮，控制完成等距调节、耦合剂涂抹的工作，其中捏紧触发手把是每一次调距的触发操作；

22、s3：在声波探头较早检测出裂缝深度时，等距调节随即结束；

23、s4：将检测位置的混凝土裂缝深度信息，上传至云计算的数据库内；

24、s5：更换检测位置，并重复s1至s4的步骤；

25、s6：云计算系统内，对各点位的裂缝深度信息进行整合分析计算，并对危险程度进行评判。

26、本发明取得的技术效果为：

27、（1）本发明，提供了可供单人操作并进行裂缝检测的装置，声波探头的移动和耦合剂的涂抹均可通过使用者拇指附近的操作面板进行操控，整个检测过程仅需要操作者将手持机贴合混凝土表面并适时改变位置即可，降低传统检测工作的复杂繁琐程度。

28、（2）本发明，调距机构内的弹性组转组件，可使声波探头适用不同平面高度的检测面，不同形状的检测面，适用于桥洞隧道等复杂结构的混凝土裂缝检测工作。

29、（3）本发明，提供了能够改变两个声波探头间距的调距机构，可在操作者不移动手持机的前提下，自动改变声波探头与裂缝之间的距离，另外，在变换位置前，需要先紧握触发手把，并使声波探头远离混凝土表面，且同时需要先使尖锥齿轮深入蜗杆管，方可通过电机一驱动声波探头移动，提供了两道保护声波探头移动的措施，保证声波探头在不与混凝土表面发生摩擦的情况下发生移动。

30、（4）本发明，提供了用于提供注射耦合剂动力的注射机构，能够在液管一与液管二相通时，实现多次耦合剂的喷射过程。

31、（5）本发明提供的检测方法，能够在已测出裂缝深度时，及时结束声波探头的位置调节工作，符合现有裂缝检测的正常流程，另外，通过将检测数据上传至云计算系统，不仅可快速分析出裂缝的成型情况，还可借助大数据分析此裂缝的危险程度。