机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测系统、装置

技术领域

本发明属于平整度检测技术领域，特别是涉及一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测系统、装置。

背景技术

机场，亦称飞机场、空港，较正式的名称是航空站。机场有不同的大小，除了跑道之外，机场通常还设有塔台、停机坪、航空客运站、维修厂等设施，并提供机场管制服务、空中交通管制等其他服务；机场跑道是指飞机场内用来供应航空飞行器起飞或降落的超长条形区域，其材质可以是沥青或混凝土，或者是弄平的草、土或碎石地面，也可以是水面，甚至可以是木板，页岩，珊瑚虫，粘土等铺设的。目前全球范围内跑道多普遍使用以陆地为基础；

现有技术中在对机场跑道进行建造时，需要采用分层式的建造方式，先对土地进行施工，再对基层进行浇筑制作，其次再放板即可，再其施工过程中，基层的平整度会影响后续的放板施工，从而需要对基层的平整度进行检测，现有的检测方式，大多采用扫描装置在基层上进行移动扫描，但其由于在基层表面移动的原因，导致其会因基层的平整度导致扫描面起伏，导致扫描的数据与扫描的范围受到影响，会降低后续的施工质量、效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测系统、装置，解决了现有技术中的扫描基层效率较低，且其扫描面有限的技术问题。

为达上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测装置，包括：装设在基层两侧的轨道、与两个轨道相配合的移动扫描机构；

移动扫描机构包括两个支撑框架，两个支撑框架的下侧装设有多个移动轮，移动轮与轨道相对应，两个支撑框架之间装设有横杆，横杆的下侧装设有扫描装置；

横杆包括与支撑框架固定连接的固定桶、与两个固定桶相对应的筒体，筒体内转动配合有齿轮，固定桶内装设有与齿轮相互啮合的齿板，筒体与扫描装置固定连接。

可选的，支撑框架包括与移动轮固定连接的底板，底板的上侧转动配合有两个支撑杆，两个支撑杆的端部均与固定桶转动配合；两个支撑框架之间装设有弹性伸缩杆，弹性伸缩杆与相对两个支撑杆固定连接，且弹性伸缩杆位于靠近底板的一侧。

可选的，扫描装置包括与筒体固定连接的安装底座、与安装底座相对应的安装板、与安装板固定连接的扫描仪；安装底座包括与筒体固定连接的板体，板体的一端转动配合有转板，转板的一侧开设有插槽，安装板的一端装设有与插槽相对应的插板。

可选的，板体的一侧开设有凹槽，凹槽内弹性配合有杆体，杆体的一端固定连接有第一卡扣，板体的一侧转动配合有与杆体相对应的第二卡扣，安装板的上侧开设有与第二卡扣相对应的卡槽，安装板的一侧开设有与第一卡扣相对应的槽口。

可选的，第二卡扣的端部两侧均弹性配合有插杆，第二卡扣内开设有滑槽，滑槽内滑动配合有顶杆，顶杆的一端贯穿滑槽，杆体的下侧开设有与顶杆相对应的弧形槽。

一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测系统，包括：

控制模块：用于接收控制信号，控制移动扫描机构的运行；

扫描模块：用于对基层进行扫描；

数据存储模块：用于存储点云数据、基层基准直线数据；

数据处理模块：用于根据点云数据确定与基层对应的基层基准直线数据、根据基层基准直线数据和点云数据确定基层的平整度；

控制模块无线连接有云端模块，云端模块用于与控制终端进行无线连接，用于通过控制终端对移动扫描机构进行控制，并获取其得到的各种数据。

可选的，一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测系统的检测方法，包括如下步骤：

步骤一：在待检测的基层两侧铺设轨道，并在轨道上装设移动扫描机构；

步骤二：启动移动扫描机构，使移动扫描机构沿轨道进行移动，并使用扫描仪对基层进行扫描；

步骤三：扫描仪通过激光雷达扫描基层，得到基层的点云数据；

步骤四：根据点云数据确定与基层对应的基层基准直线数据；

步骤五：根据基层基准直线数据和点云数据确定基层的平整度。

本发明的实施例具有以下有益效果：

本发明通过设置的移动轮能通过支撑框架带动扫描装置进行移动，从而对基层表面进行扫描，且通过在基层两侧设置的轨道，能在移动扫描机构扫描完整的基层表面，提高了检测装置检测基层平整度的效率，通过设置的横杆，能便于用户通过调整固定桶的长度，调整两个支撑框架之间的间距，从而使移动扫描机构适用于多种宽度的基层，并通过设置的齿轮与齿板，使两个固定桶能同步进行移动，从而使扫描装置位于横杆的中部位置。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的移动扫描机构结构示意图；

图2为本发明一实施例的横杆结构示意图；

图3为本发明一实施例的安装底座结构示意图；

图4为本发明一实施例的安装板结构示意图；

图5为本发明一实施例的第二卡扣结构示意图；

图6为本发明一实施例的检测方法流程图；

图7为本发明一实施例的轨道结构示意图；

图8为本发明一实施例的移动轮结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

轨道1，移动扫描机构2，支撑框架3，移动轮4，横杆5，扫描装置6，固定桶7，筒体8，齿轮9，齿板10，底板11，支撑杆12，弹性伸缩杆13，安装底座14，安装板15，板体17，转板18，插槽19，插板20，凹槽21，杆体22，第一卡扣23，第二卡扣24，卡槽25，槽口26，插杆27，滑槽28，顶杆29，弧形槽30，U型夹板31，板体32，导向板33，吸盘34，凹槽35，固定板36，槽道37。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

实施例1：

请参阅图1-6所示，在本实施例中提供了一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测装置，包括：装设在基层两侧的轨道1、与两个轨道 1相配合的移动扫描机构2；

移动扫描机构2包括两个支撑框架3，两个支撑框架3的下侧装设有多个移动轮4，移动轮4与轨道1相对应，两个支撑框架3之间装设有横杆5，横杆5的下侧装设有扫描装置6；

横杆5包括与支撑框架3固定连接的固定桶7、与两个固定桶7相对应的筒体8，筒体8内转动配合有齿轮9，固定桶7内装设有与齿轮9相互啮合的齿板10，筒体8与扫描装置6固定连接，其中，移动轮4的一侧装设有驱动装置。

本实施例一个方面的应用为：需要对基层表面进行检测时，先在基层两侧铺设轨道1，并将移动扫描机构2装设在轨道1上，启动装置，使移动轮4移动，带动扫描装置6移动，扫描装置6移动，即可对基层表面进行扫描；

需要调整两个支撑框架3之间的宽度时，拉动其一固定桶7，固定桶7 移动，并带动齿板10在筒体8内移动，齿板10移动时带动齿轮9进行转动，齿轮9转动带动另一齿板10进行移动，从而带动另一固定桶7进行移动，使两个固定桶7同时进行移动，即可调整两个支撑框架3之间的间距。需要注意的是，本申请中所涉及的所有用电设备均可通过蓄电池供电或外接电源。

本发明通过设置的移动轮4能通过支撑框架3带动扫描装置6进行移动，从而对基层表面进行扫描，且通过在基层两侧设置的轨道1，能使动扫描机构2扫描完整的基层表面，提高了检测装置检测基层平整度的效率，通过设置的横杆5，能便于用户通过调整固定桶7的长度，调整两个支撑框架3之间的间距，从而使移动扫描机构2适用于多种宽度的基层，并通过设置的齿轮9与齿板10，使两个固定桶7能同步进行移动，从而使扫描装置6位于横杆5的中部位置。

本实施例的支撑框架3包括与移动轮4固定连接的底板11，底板11的上侧转动配合有两个支撑杆12，两个支撑杆12的端部均与固定桶7转动配合，其中，支撑杆12为现有技术中的电动伸缩杆和/或气缸，通过设置的支撑杆12，能便于用户通过调整支撑杆12的长度，对横杆5的高度进行调整，从而调整扫描装置6的高度。

本实施例的两个支撑框架3之间装设有弹性伸缩杆13，弹性伸缩杆13 与相对两个支撑杆12固定连接，且弹性伸缩杆13位于靠近底板11的一侧。通过设置的弹性伸缩杆13，能带动两个支撑框架3对轨道1进行夹持，从而减少支撑框架3移动时，脱离轨道1的情况，并且能起到对两个支撑框架3支撑、稳定的作用。

本实施例的扫描装置6包括与筒体8固定连接的安装底座14、与安装底座14相对应的安装板15、与安装板15固定连接的扫描仪。通过设置的安装板15，能便于用户将安装板15装设在安装底座14上，从而便于用户对扫描仪进行安装或拆除。

本实施例的安装底座14包括与筒体8固定连接的板体17，板体17的一端转动配合有转板18，转板18的一侧开设有插槽19，安装板15的一端装设有与插槽19相对应的插板20。通过设置的插板20，能与插槽19进行配合，从而对安装板15的位置进行定位，即可对扫描仪的位置进行定位。

本实施例的板体17的一侧开设有凹槽21，凹槽21内弹性配合有杆体 22，杆体22的一端固定连接有第一卡扣23，板体17的一侧转动配合有与杆体22相对应的第二卡扣24，安装板15的上侧开设有与第二卡扣24相对应的卡槽25，安装板15的一侧开设有与第一卡扣23相对应的槽口26。通过设置的卡槽25与槽口26，能在安装板15通过转板18移动并与板体17贴合时，使第一卡扣23与第二卡扣24分别与槽口26与卡槽25进行卡接，从而便于用户安装扫描仪。

本实施例的第二卡扣24的端部两侧均弹性配合有插杆27，第二卡扣 24内开设有滑槽28，滑槽28内滑动配合有顶杆29，顶杆29的一端贯穿滑槽28，杆体22的下侧开设有与顶杆29相对应的弧形槽30，其中，卡槽25 的内壁相对两侧均开设有与插杆27相对应的开口。通过设置的顶杆29，能在杆体22移动时，对顶杆29进行挤压，使顶杆29对插杆27进行挤压，从而使插杆27伸出第二卡扣24，并对卡槽25内的开口进行卡接，从而提高安装板15固定时的稳定性，减少装置在移动时因震动导致扫描仪脱落的情况。

本实施例的扫描装置6与横杆5之间装设有减震装置，该减震装置与公开号“CN215636017U”、名称“一种防震监控云台”结构、原理相同，通过设置的减震装置，能减少检测装置移动时，对检测仪带来的晃动，从而提高检测装置检测的准确性。

实施例2：

一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测方法，包括如下步骤：

步骤一：在待检测的基层两侧铺设轨道1，并在轨道1上装设移动扫描机构2；

步骤二：启动移动扫描机构2，使移动扫描机构2沿轨道1进行移动，并使用扫描仪对基层进行扫描；

步骤三：扫描仪通过激光雷达扫描基层，得到基层的点云数据；

步骤四：根据点云数据确定与基层对应的基层基准直线数据；

步骤五：根据基层基准直线数据和点云数据确定基层的平整度；

具体的：根据点云数据确定与基层对应的基层基准直线数据的具体步骤包括：

对点云数据进行滤波，得到第一点云合集数据；

对第一点云合集数据进行拟合，得到拟合直线；

对点云数据进行降采样，得到第二点云合集数据；

根据拟合直线和第二点云合集数据获得多个单侧距离极值点数据；

根据多个单侧距离极值点数据确定基层基准直线。

具体的：根据拟合直线和第二点云合集数据获得多个单侧距离极值点数据的具体步骤包括：

确定第二点云合集数据中各点与拟合直线的距离；

根据距离确定多个单侧距离极值点数据。

具体的：根据多个单侧距离极值点数据确定基层基准直线的具体步骤包括：对多个单侧距离极值点数据进行拟合，得到基层基准直线。

具体的：根据基层基准直线数据和点云数据确定基层的平整度的具体步骤包括：

对点云数据进行降采样，得到第二点云合集数据；

根据第二点云合集数据中各点与基层基准直线的距离确定平均距离，并根据平均距离计算方差，将方差记为平整度。

具体的：基层平整度检测方法还包括：

获取基层的位置信息，并对基层位置信息进行栅格化；

根据每个栅格内计算得到的平整度结果，确定对应栅格的平整度，并进行显示。

本发明能对基层的平整度进行自动检测、拟合，降低了设备的成本，提高了检测的效率，从而便于对基层表面的及时补救、找平，有效提升施工的质量。

实施例3：现有技术中的跑道在建造时，需要通过钢模板进行支撑，然后通过压路机对浇筑的路面进行碾压，现有的检测设备均是在浇筑的路面硬化、成型以后，才可再其上侧进行跑动，检测地面的平整度，但这种检测方式，在检测道地面平整度存在瑕疵时，后续的修正较为麻烦；

实施例3.1：如图7所示：本实施例的一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测装置，包括轨道1，轨道1包括U型夹板31，U型夹板 31的一侧转动配合有板体32，板体32上侧装设有导向板33，板体32的下侧装设有多个吸盘34。

如图8所示：本实施例的移动轮4周侧开设有与导向板33相对应的凹槽35，移动轮4的一侧转动配合有固定板36，的一侧设有与U型夹板31 相对应的槽道37。

通过设置的U型夹板31，可便于用户将轨道1通过U型夹板31与钢模板边缘处进行夹持、定位，从而便于用户转动板体32，并通过吸盘34，使板体32固定在钢模板上部的平面侧，从而使检测装置可以在钢模板上进行移动，使检测装置能在机场跑道建造浇筑时，对路面的平整度进行扫描、检测，从而能在检测装置检测道路面不平整时，及时通知工人进行修整。

实施例3.2：本实施例的一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测系统的检测方式包括：

1、本实施例的支撑框架3的一侧装设有与移动轮4相对应的驱动装置，且支撑框架3上还装设有测距仪；

通过设置的测距仪，一方面能便于用户调整测距仪的预设数值，并通过测距仪对驱动装置进行控制，使驱动装置可以与压路机之间保持距离，并在压路机进行移动施工时，使检测装置跟随压路机进行移动，实施对路面进行检测，并且在检测道路面不平整时，及时通知工人进行修整，从而提高了路面施工的效率。

其中，测距仪控制移动轮4跟随压路机移动的方式与公开号“CN106426170A”名称为“一种跟随移动摄影机器人的跟随移动算法”的移动跟随原理相同。

2、本实施例的的检测装置，可通过设置的移动轮4，便于用户直接推动支撑框架3，使检测装置进行移动，从而便于用户对路面的某个地方之间进行手动移动、检测。

实施例4：

一种机场跑道水稳基层平整度工后实时自动化检测系统，包括：

控制模块：用于接收控制信号，控制移动扫描机构2的运行；

扫描模块：用于对基层进行扫描；

数据存储模块：用于存储点云数据、基层基准直线数据；

数据处理模块：用于根据点云数据确定与基层对应的基层基准直线数据、根据基层基准直线数据和点云数据确定基层的平整度；

控制模块无线连接有云端模块，云端模块用于与控制终端进行无线连接，用于通过控制终端对移动扫描机构2进行控制，并获取其得到的各种数据。

上述实施例可以相互结合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。