CN117090111B - 一种道路路面病害信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路路面病害信息采集装置，属于路面病害采集技术领域，包括用于与养护采集车连接的连接机构、以及与所述连接机构连接的固定机构，所述固定机构上安装有路面病害采集装置，所述固定机构上设置有可横向移动的采集机构，所述采集机构的两侧依次设置有一级处理机构和二级处理机构，所述一级处理机构与二级处理机构为连通设计。通过将该装置安装在车辆的后方，通过车辆在待测路段上行走过程中，随着往复丝杆的转动带动固定箱在十字槽的内部来回移动，配合上车辆的行走路线，可以使得最终的车载相机拍下的图像是沿着此路段S形分布的。这样采集到路段信息与直线取点相比较更加充实。

Description

一种道路路面病害信息采集装置

技术领域

本发明涉及路面病害采集技术领域，具体是一种道路路面病害信息采集装置。

背景技术

交通量的增加以及车辆大型化、超载严重等现象导致了各种路面病害的出现；因此，如果在路面发生病害时不及时将其消除，极有可能造成重大的安全事故。目前使用较多的是利用公路路面养护车来对路面病害的信息进行采集。通过上传的信息判断，采集的路段中是否存在需要维护和修复的路面点。

但是，在路面养护车信息采集的过程中，一般会将采集装置安装在车后，利用采集装置中的车载激光器和车载相机的搭配，不仅可用于长距离的路面巡检，而且还可以实现路面法线向量和路面基准点的实时确定。但是众所周知，在车辆行走过程中，会导致路面的灰尘在车辆行走过程中形成的气流被吸到车后，被灰尘包围的采集装置，不仅会降低采集的效率，而且如果灰尘过大，可能会影响相机的取相。

因此，针对上述提出的问题，现在急需一种道路病害信息采集装置，不仅可以快速的对路面病害信息采集，也可以避免放置在车后的采集装置免遭灰尘影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路路面病害信息采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种道路路面病害信息采集装置，包括用于与养护采集车连接的连接机构、以及与所述连接机构连接的固定机构，所述固定机构上安装有路面病害采集装置，所述固定机构上设置有可横向移动的采集机构，所述采集机构的两侧依次设置有一级处理机构和二级处理机构，所述一级处理机构与二级处理机构为连通设计。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述固定机构包括固定板，所述固定板的底部开设有十字槽，所述十字槽中设置有可左右移动的固定箱，所述一级处理机构固定安装在所述固定箱的两侧，且在所述二级处理机构设置在所述固定箱的内部，所述十字槽内部沿着长度方向开设有槽腔a，所述槽腔a的内部固定安装有固定齿板，所述十字槽的内部转动连接有往复丝杆。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述一级处理机构包括与固定箱固定连接的固定仓、以及连接在所述固定仓两端且向两侧延伸的支撑架，所述支撑架上转动连接有转动齿轮，所述转动齿轮延伸至与固定齿板啮合连接，且在所述转动齿轮上方的偏心处铰接有连接杆，所述连接杆的延伸至固定仓的内部且与所述固定仓内部设置的推动板铰接，所述固定仓上设置有进气口和出气口。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述一级处理机构的个数为四个，分别以两两对称分布在固定箱的两侧。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述推动板的顶部固定连接有支撑杆，所述支撑杆向所述二级处理机构靠近且在端点处固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的一端铰接有清理辊，所述清理辊与所述病害采集装置的表面接触。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述一级处理机构的个数为四个，且所述清理辊的个数也为四个。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述二级处理机构包括收集仓，所述收集仓与出气口连接，且在收集仓的内部活动连接有过滤板，过滤板可以将进入的气流中的灰尘进行二次过滤，之后再将气流排出。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述收集仓的内部设置拨动机构，所述拨动机构包括与支撑杆固定连接的导杆，所述导杆的底部固定安装有移动齿板，所述收集仓的内部通过转动轴转动连接有连接齿轮，所述连接齿轮的偏心处铰接有固定杆，所述固定杆在远离所述连接齿轮的端面上与过滤板活动连接。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述固定箱在所述十字槽内部移动过程中可以分为M区域和N区域，在固定箱进入到M区时，所述一级处理机构仅有一端可以正常工作，当在进入到N区域时，一级处理结构两端同时进行工作。

作为本发明再进一步的方案：其中，所述M区域为灰尘聚集区域。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本实施例中的道路路面病害信息采集装置，通过将该装置安装在车辆的后方，通过车辆在待测路段上行走过程中，随着往复丝杆的转动带动固定箱在十字槽的内部来回移动，配合上车辆的行走路线，可以使得最终的车载相机拍下的图像是沿着此路段S形分布的。这样采集到路段信息与直线取点相比较更加充实。

2、本实施例中的道路路面病害信息采集装置，通过固定箱在十字槽的内部来回移动过程中，会使得固定仓两侧转动设置的转动齿轮在槽腔a内部设置的固定齿板作用下产生转动，转动的转动齿轮配合偏心设计的连接杆会带动固定仓内部滑动设计的推动板往复运动，进而往复运动的推动板当从一端移动至带有进气口或出气口的一端时，会产生推力，将固定仓内部的气体推出，当推动板离开进气口或出气口时，会产生吸力，将外界的空气通过进气口吸入到固定仓的内部。进而实现了对采集装置周围灰尘进行吸除的目的，避免在固定箱带着采集装置本体移动过程中，灰尘包覆在本体表面，造成采集效果降低的问题。

3、本实施例中的道路路面病害信息采集装置，通过在固定箱的两侧设置转动齿轮，当在经过M区时，只有一侧的转动齿轮可以与a腔中的固定齿板接触产生转动，从而保证另一侧的一级处理机构在经过灰尘聚集区域时处于静止状态，不会因为固定仓产生的吸气和呼气对灰尘聚集区域中的稳定气流产生干扰，并且在离开M区进入到N区时，可以利用双重运作的一级处理机构和二级处理机构来对本体周围的灰尘进行吸除，保证了本体在采集信息时的安全稳定性。

4、本实施例中的道路路面病害信息采集装置，通过支撑杆在移动过程中配合导杆带动移动齿板在收集仓上移动，进而移动齿板可以带动与其啮合连接的连接齿轮转动，因为偏向设置的固定杆作用，可以带动下方与其活动连接的过滤板上下往复运动，进而可以利用往复运动产生的惯性力将附着在过滤板网孔上的灰尘进行震落。从而实现了避免细小灰尘堵塞过滤板网孔的效果。

附图说明

图1为本发明中采集装置整体结构示意图；

图2为本发明中固定机构底部示意图；

图3为本发明中十字槽结构内部示意图；

图4为本发明图2中去除外罩结构示意图；

图5为本发明中一级处理机构结构示意图；

图6为本发明图5中A处放大示意图；

图7为本发明中灰尘聚集区和M区、N区的位置关系示意图；

图8为本发明中二级处理机构示意图；

图9为本发明图8中B处放大示意图；

图10为本发明图9中C处放大示意图；

图11为本发明中收集仓和固定仓内部结构示意图；

图12为本发明图11中D处放大示意图。

图中各附图标注与部件名称之间的对应关系如下：

10、连接机构；11、抓杆；12、调节杆；20、固定机构；21、固定板；211、十字槽；212、固定齿板；213、往复丝杆；30、移动机构；31、转动辊；32、移动轮；40、采集机构；41、外罩；42、固定箱；50、一级处理机构；51、固定仓；52、支撑架；53、转动齿轮；54、连接杆；55、推动板；551、支撑杆；552、伸缩杆；553、清理辊；60、二级处理机构；61、收集仓；62、过滤板；70、拨动机构；71、导杆；72、移动齿板；73、连接齿轮；74、固定杆。

具体实施方式

在本发明中，通过路面病害采集装置本体对路面进行扫描，获取路面图像，并对得到的路面图像进行预处理，得到增强图像，将所述增强图像输入训练好的基于机器学习的病害特征提取模型，得到含有所需特征的二值图像；并对含有该特征的二值图像进行识别，确定病害特征，并生成路面评价报告。

请参阅图1，其为本实施例中的整体结构示意图，该采集装置包括用于与养护采集车连接的连接机构10、以及与所述连接机构10连接的固定机构20，所述连接机构10包括设置在两侧的抓杆11、以及铰接设置在所述固定机构20上且位于两个所述抓杆11之间的调节杆12，所述固定机构20包括固定板21，所述抓杆11与调节杆12与所述固定板21之间均为铰接连接。在本实施例中，通过将两侧的抓杆11安装在车上，再将调节杆12安装在车上，然后通过调节杆12可以调节固定机构20的角度，来使采集装置在采集过程中的角度可以更好的满足实际的需求。

如图2所示，其为本实施例采集装置的底部示意图，所述固定机构20还包括设置在所述固定板21前后两侧的移动机构30、以及设置在两个所述移动机构30之间的采集机构40，所述移动机构30包括转动连接在所述固定板21底部的转动辊31，所述转动辊31的两侧固定安装有移动轮32，在使用时，可以通过牵引配合移动轮32的作用将该装置拖动到指定位置上，方便了该采集装置的移动，节省了人力。所述采集机构40包括固定安装在所述固定板21底部的外罩41，外罩41可以起到保护作用，避免在车辆行驶过程中，弹起的石子或者其他杂质飞入到采集装置的内部，造成采集装置被损坏。

如图3所示，其为图2中采集机构40去除外罩41的示意图，所述固定板21的底部开设有十字槽211，所述十字槽211中设置有可左右移动的固定箱42，所述固定箱42的两侧固定安装有一级处理机构50，所述固定箱42的内部设置有二级处理机构60，其在所述十字槽211内部沿着长度方向开设有槽腔a，所述槽腔a的内部固定安装有固定齿板212，所述十字槽211的内部转动连接有往复丝杆213，固定箱42在往复丝杆213上来回移动，可以带动固定箱42在十字槽211的内部往复运动。在本实施例中，通过将该装置安装在车辆的后方，通过车辆在待测路段上行走过程中，随着往复丝杆213的转动带动固定箱42在十字槽211的内部来回移动，配合上车辆的行走路线，可以使得最终的车载相机拍下的图像是沿着此路段S形分布的。这样采集到路段信息与直线取点相比较更加充实。

进一步的是，为了解决采集装置在车辆后端被灰尘包围的问题，如图4至图6所示，所述一级处理机构50包括与固定箱42固定连接的固定仓51、以及连接在所述固定仓51两端且向两侧延伸的支撑架52，所述支撑架52上转动连接有转动齿轮53，所述转动齿轮53延伸至与固定齿板212啮合连接，且在所述转动齿轮53上方的偏心处铰接有连接杆54，所述连接杆54的延伸至固定仓51的内部且与所述固定仓51内部设置的推动板55铰接，所述固定仓51上设置有进气口和出气口。在本实施例中，通过固定箱42在十字槽211的内部来回移动过程中，会使得固定仓51两侧转动设置的转动齿轮53在槽腔a内部设置的固定齿板212作用下产生转动，转动的转动齿轮53配合偏心设计的连接杆54会带动固定仓51内部滑动设计的推动板55往复运动，进而往复运动的推动板55当从一端移动至带有进气口或出气口的一端时，会产生推力，将固定仓51内部的气体推出，当推动板55离开进气口或出气口时，会产生吸力，将外界的空气通过进气口吸入到固定仓51的内部。进而实现了对采集装置周围灰尘进行吸除的目的。

更进一步的是，如图7所示，因为在车辆行走的过程中会形成气流，气流导致车身周围的压强大小改变，会使得大部分灰尘被集中到车的身后，进而导致采集装置被灰尘“包围”，为了更好的解决这个问题，当固定箱42在移动过程中，同样也会改变已稳定的气流，使其聚集之后的气流被向左右移动的固定箱42破坏，破坏之后的灰尘四处飘散可能会对移动中的路面病害采集装置加深影响。承接上述在固定箱42移动过程中；当固定箱42朝向一个方向移动时，转动齿轮53会产生转动，转动过程中也会配合连接杆54带动推动板55往复运动，从而实现一级处理机构50的吸尘作用。因为车辆移动形成的稳定气流下，灰尘是稳定的，如果破坏灰尘聚集区的稳定气流，则会导致灰尘四处飘散，对于仅仅存在灰尘聚集区的灰尘会进入到其他位置中，但是在固定箱42移动的路径上，对所遇到的灰尘进行吸除，避免因为灰尘附着在路面病害采集装置上。再配合上吸尘装置，可以将路面病害采集装置本体移动路径上的所遇到的灰尘进行吸尘，避免在路面病害采集装置本体移动过程中收到大量灰尘附着。影响采集装置正常的运行和使用。

而且一级处理机构50的个数为四个，分别以两两对称分布在固定箱42的两侧。当往复丝杆213在驱动机构的作用下转动时，带着固定箱42向左运动时，此时左端的一级处理机构50处于正面状态，在固定箱42移动的过程中，会对固定箱42移动的路径上灰尘进行吸除，避免路径上的灰尘对其造成影响。固定箱42移动路径上的灰尘会首先被灌入到左端的一级处理机构50中，当固定箱42还是处于M区域时，此时只有左端的一级处理机构50中的转动齿轮53转动，因此只有左端才具有吸尘处理，因为在刚开始时，M区域处于灰尘聚集区中心，此处的灰尘量最多，而且也在源源不断的被送入到该区域，因此固定箱42向N区域移动过程中，右端处于不工作的状态，在经过M区域时并不会影响灰尘聚集区的气流，进而不会扰乱灰尘聚集的状态。此时正对着该灰尘聚集区的左端的一级处理机构50在向左运动的过程中，吸尘的效果最好，而且吸尘量最大，当固定箱42完全进入到N区域时，此时左端的一级处理机构50继续工作，右端的一级处理机构50也开始投入使用，因为随着固定箱42的移动，也会产生向后的气流，气流也会将左端的灰尘引导到固定箱42的后端，因此在进入到N区域后，两侧的一级处理机构50均会投入使用，此时吸尘的工作效率就会提高。当在返程过程中（即固定箱42向右运动时），此时右端变成正面状态（即正面），左端的一级处理机构50变为背面。吸尘的工作原理相同。

在上述一级处理机构50中，可在进气口和出气口上设置滤网，避免大颗粒杂质进入到处理机构中。

在上述的基础上，为了提高灰尘清理能力，如图8至图10所示，将所述二级处理机构60与所述一级处理机构50连接，所述推动板55的顶部固定连接有支撑杆551，所述支撑杆551向所述二级处理机构60靠近且在端点处固定安装有伸缩杆552，所述伸缩杆552的一端铰接有清理辊553，所述固定箱42的底部固定安装有病害采集装置本体，所述清理辊553与病害采集装置本体的表面贴合。在本实施例中，通过推动板55在固定仓51的内部运动时，可以通过其上方的连接杆54带动伸缩杆552运动，伸缩杆552沿着固定箱42的长度呈直线运动，进而可以使清理辊553沿着病害采集装置本体的表面滑动；从而实现了对病害采集装置本体表面灰尘刮除的效果。当在使用过程中，不仅可以实现一级处理机构50对灰尘的吸除，同时也可以实现清理辊553对病害采集装置本体表面上附着的微小灰尘进行反复清理的效果。清理辊553的个数与一级处理机构50的个数相同，单独一个清理辊553在病害采集装置本体上移动的范围为0-90°。这样四个清理辊553就可以对病害采集装置本体表面上的灰尘进行彻底清除。

进一步的，因为在一级处理机构50中，推动板55为往复运动，推动板55需要一个放气的过程，因此，通过设置的出气口，可以将经过一级处理机构50中过滤之后的灰尘经过出气口的作用，在推动板55推气的过程排出固定仓51；所述二级处理机构60包括收集仓61，所述收集仓61与出气口连接，且在收集仓61的内部活动连接有过滤板62，过滤板62可以将进入的气流中的灰尘进行二次过滤，之后再将气流排出。

但是，因为经过一级处理机构50过滤之后的灰尘是颗粒较小的灰尘，此时如果空气湿度过高，则会导致细小灰尘粘附在过滤板62上，进而导致过滤板62被堵塞，堵塞之后的过滤板62会导致推动板55在泄气过程中压强变大。导致整体装置效率下降。因此，为了解决这个问题，如图11和图12所示，在所述收集仓61的内部设置拨动机构70，所述拨动机构70包括与支撑杆551固定连接的导杆71，所述导杆71的底部固定安装有移动齿板72，所述收集仓61通过分隔板将空间分为两个部分，与一级处理机构50连通的为上仓61a，另一部分空间为下仓61b，所述下仓61b的内部通过转动轴转动连接有与移动齿板72啮合连接的连接齿轮73，所述连接齿轮73的偏心处铰接有固定杆74，所述固定杆74在远离所述连接齿轮73的端面上与过滤板62活动连接。在本实施例中，可以通过支撑杆551在移动过程中配合导杆71带动移动齿板72在收集仓61上移动，进而移动齿板72可以带动与其啮合连接的连接齿轮73转动，因为偏向设置的固定杆74作用，可以带动下方与其活动连接的过滤板62上下往复运动，进而可以利用往复运动产生的惯性力将附着在过滤板62网孔上的灰尘进行震落。从而实现了避免细小灰尘堵塞过滤板62网孔的效果。

在上述实施例中，因为一级处理机构50中，固定仓51需要密封，只能保留进气口和出气口，因而在连接杆54伸出的接点处可以通过设置橡胶密封罩对其进行密封。而且在下仓61b的开口处也设置有密封板，通过密封板可以避免较大颗粒的杂质进入到下仓61b的内部，影响移动齿板72与连接齿轮73的传动作用。

使用之后的一级处理机构50和二级处理机构60均可以进行拆除维护，对固定仓51和收集仓61中的灰尘进行清理，清理之后再进行安装，方便下次直接使用。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种道路路面病害信息采集装置，包括用于与养护采集车连接的连接机构（10）、以及与所述连接机构（10）连接的固定机构（20），所述固定机构（20）上安装有路面病害采集装置，其特征在于，所述固定机构（20）上设置有可横向移动的采集机构（40），所述采集机构（40）的两侧依次设置有一级处理机构（50）和二级处理机构（60），所述一级处理机构（50）与二级处理机构（60）为连通设计；

所述固定机构（20）包括固定板（21），所述固定板（21）的底部开设有十字槽（211），所述十字槽（211）中设置有可左右移动的固定箱（42），所述一级处理机构（50）固定安装在所述固定箱（42）的两侧，且在所述二级处理机构（60）设置在所述固定箱（42）的内部，所述十字槽（211）内部沿着长度方向开设有槽腔a，所述槽腔a的内部固定安装有固定齿板（212），所述十字槽（211）的内部转动连接有往复丝杆（213）；

所述固定箱（42）在所述十字槽（211）内部移动过程中分为M区域和N区域，在固定箱（42）进入到M区时，所述一级处理机构（50）仅有一端正常工作，当在进入到N区域时，一级处理机构（50）两端同时进行工作；所述M区域为灰尘聚集区域；

所述一级处理机构（50）包括与固定箱（42）固定连接的固定仓（51）、以及连接在所述固定仓（51）两端且向两侧延伸的支撑架（52），所述支撑架（52）上转动连接有转动齿轮（53），所述转动齿轮（53）延伸至与固定齿板（212）啮合连接，且在所述转动齿轮（53）上方的偏心处铰接有连接杆（54），所述连接杆（54）的延伸至固定仓（51）的内部且与所述固定仓（51）内部设置的推动板（55）铰接，所述固定仓（51）上设置有进气口和出气口；

所述推动板（55）的顶部固定连接有支撑杆（551），所述支撑杆（551）向所述二级处理机构（60）靠近且在端点处固定安装有伸缩杆（552），所述伸缩杆（552）的一端铰接有清理辊（553），所述清理辊（553）与所述病害采集装置的表面接触；

所述二级处理机构（60）包括收集仓（61），所述收集仓（61）与出气口连接，且在收集仓（61）的内部活动连接有过滤板（62），过滤板（62）将进入的气流中的灰尘进行二次过滤，之后再将气流排出；

所述收集仓（61）的内部设置拨动机构（70），所述拨动机构（70）包括与支撑杆（551）固定连接的导杆（71），所述导杆（71）的底部固定安装有移动齿板（72），所述收集仓（61）的内部通过转动轴转动连接有连接齿轮（73），所述连接齿轮（73）的偏心处铰接有固定杆（74），所述固定杆（74）在远离所述连接齿轮（73）的端面上与过滤板（62）活动连接。

2.根据权利要求1所述的道路路面病害信息采集装置，其特征在于，所述一级处理机构（50）的个数为四个，分别以两两对称分布在固定箱（42）的两侧。

3.根据权利要求2所述的道路路面病害信息采集装置，其特征在于，所述清理辊（553）的个数也为四个。