一种轨道式堤坝巡查装置的制作方法

1.本发明涉及一种巡查装置，尤其是一种轨道式堤坝巡查装置。


背景技术：

2.水利工程主要研究工程水文、水利工程测量、水利钢筋混凝土、水工建筑物、工程制图等方面的基础知识和技能，在水利工程领域进行工程规划设计、工程现场施工、工程预算、水利设备维护维修，例如：修建坝、堤、溢洪道、水闸、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物。
3.在进行水利工程建筑与检测中，需要用到检测装置对堤坝进行检测，但现有的堤坝检测装置续航能力较差，且普遍充电时间较长，需要等待较长时间才能继续进行检测，导致堤坝检测效率低，降低了检测装置的实用性；因此，提出一种轨道式堤坝巡查装置。


技术实现要素：

4.发明目的：提供一种轨道式堤坝巡查装置，能够机械化的更换电池，无需等待充电，提高了检测效率。
5.技术方案：本发明提供的轨道式堤坝巡查装置，包括巡查轨道、巡检车、3d摄像头、红外摄像头、摄像头调节机构、电池更换站以及若干底部支撑机构；
6.各个底部支撑机构用于间隔式支撑巡查轨道，且底部支撑机构高度可调；巡检车沿巡查轨道移动；3d摄像头以及红外摄像头均通过摄像头调节机构安装在巡检车上，由摄像头调节机构调节3d摄像头以及红外摄像头的角度与朝向；在巡检车内安装有主控制器；在巡检车上安装有与主控制器电连接的4g通信模块、gps模块以及存储器；3d摄像头以及红外摄像头均与主控制器电连接；摄像头调节机构以及巡检车均由主控制器驱动控制；在巡检车上安装有通过电源模块为4g通信模块、gps模块、存储器、3d摄像头、红外摄像头、摄像头调节机构以及巡检车供电的蓄电池；电池更换站安装在巡查轨道上，用于为巡检车更换蓄电池。
7.进一步的，底部支撑机构包括底部调节丝杆、底部支撑管以及底部套管；
8.底部套管的下端竖向滑动安装在底部支撑管上；在底部套管的上管口处旋转式安装有螺纹旋合在底部调节丝杆上的底部调节螺母；底部调节丝杆的上端固定在巡查轨道上。
9.进一步的，巡检车包括控制盒、移动罩、移动驱动机构以及电池安装机构；
10.控制盒固定在移动罩内；电池安装机构安装在移动罩上，蓄电池位于电池安装机构内；移动罩通过滚轮行走在巡查轨道上；移动驱动机构用于驱动移动罩沿巡查轨道移动，且移动驱动机构由主控制器控制，蓄电池通过电源模块为移动驱动机构供电。
11.进一步的，电池安装机构包括电池安装盒以及联动锁扣机构；联动锁扣机构包括两个锁扣单元；
12.电池安装盒安装在移动罩上；在电池安装盒上贯穿式水平设置有更换通道；两个
锁扣单元分别安装在更换通道内的两端，用于将蓄电池锁扣在更换通道的中部。
13.进一步的，在更换通道的上侧壁上安装有两个电极柱；两个电极柱均与电源模块电连接；
14.在蓄电池的上侧壁上设置有两个连接槽口；在两个连接槽口上均弹性安装有与蓄电池电极电连接的电极板；两个连接槽口上的电极板分别用于对夹两个电极柱。
15.进一步的，摄像头调节机构包括调节盒、调节柱、调节杆、俯仰调节机构以及朝向调节机构；
16.朝向调节机构安装在巡检车上，用于驱动调节柱旋转；调节盒固定在调节柱上；调节杆贯穿式旋转安装在调节盒上，3d摄像头以及红外摄像头分别安装在调节杆的两端上；俯仰调节机构安装在调节盒上，用于驱动调节杆旋转；俯仰调节机构以及朝向调节机构均由主控制器驱动控制，蓄电池通过电源模块为俯仰调节机构以及朝向调节机构供电。
17.进一步的，电池更换站包括连接壳体、底部平推机构、两个升降传输机构以及两个联动推拉机构；
18.连接壳体水平固定在巡查轨道的下侧面上；两个升降传输机构安装在连接壳体的两端上，用于竖向运输蓄电池；两个联动推拉机构分别安装在两个升降传输机构的上端上；在一个联动推拉机构的输出端上安装有推板，用于将蓄电池推入巡检车内；在另一个联动推拉机构的输出端上设置有联动头，用于将蓄电池拉出巡检车外；底部平推机构安装在升降传输机构上，且与联动头位于同一侧，底部平推机构用于将升降传输机构上的蓄电池推入连接壳体内；
19.在连接壳体内设置有从控制器以及与从控制器电连接的从蓝牙模块；在巡检车上设置有与主控制器电连接的主蓝牙模块，主蓝牙模块用于与从蓝牙模块无线连接；底部平推机构、两个升降传输机构以及两个联动推拉机构均由从控制器驱动；在巡检车上设置有与主控制器电连接的位置传感器；蓄电池通过电源模块为主蓝牙模块以及位置传感器供电，且蓄电池通过电压采集电路与主控制器电连接。
20.进一步的，两个联动推拉机构均包括顶部外壳、一级推拉单元以及二级推拉单元；
21.一级推拉单元安装在顶部外壳内，二级推拉单元安装在一级推拉单元上；两个联动推拉机构的一级推拉单元用于驱动两个二级推拉单元相对移动；一级推拉单元以及二级推拉单元均由从控制器驱动控制；联动头以及推板分别安装在两个二级推拉单元的相对端部上；在蓄电池上竖向设置有一个延伸至上侧面的t型槽口，联动头用于伸入并卡扣在t型槽口上。
22.进一步的，升降传输机构包括传输外壳、传输平台以及升降传输单元；
23.传输外壳的下部连通式固定在连接壳体的端部上；顶部外壳连通式固定在传输外壳的上端上；升降传输单元安装在传输外壳上，用于驱动传输平台在传输外壳内竖向移动；升降传输单元由从控制器驱动控制。
24.进一步的，底部平推机构包括平推驱动单元、推动杆以及平推外壳；
25.平推外壳水平固定在升降传输机构上；平推驱动单元安装在平推外壳上，用于驱动推动杆的端部贯穿升降传输机构后伸入连接壳体内；平推驱动单元由从控制器驱动控制。
26.本发明与现有技术相比，其有益效果是：若干底部支撑机构沿堤坝间隔式安装，对
巡查轨道起到支撑作用，当个别底部支撑机构出现故障或安装位置塌陷时，相邻的两个底部支撑机构仍能对巡查轨道进行支撑，且沿堤坝铺设巡查轨道有效的增大了检测范围；利用3d摄像头以及红外摄像头相配合，在巡检车运行途中对堤坝进行图像信息采集，使图像更为立体准确；预先沿巡查轨道间隔设置好检测坐标，在巡检车移动过程中，主控制器通过gps模块实时获取巡检车的当前位置坐标，并与预设的检测坐标进行对比，当巡检车到达每一处位置坐标时，控制器均控制3d摄像头以及红外摄像头进行堤坝信息采集，并将当前坐标位置信息与当前坐标位置采集到的堤坝信息对应存储在存储器内，主控制器通过4g通信模块向远程控制中心发送存储器内的信息，实现对堤坝的巡查，无需使用者进行位置调节，省时省力，提高了实用性，同时通过电池更换站为巡检车进行机械化的蓄电池更换，无需等待巡检车长时间充电，有效的提高了巡检车的巡检效率。
附图说明
27.图1为本发明的结构示意图；
28.图2为本发明电池更换站的剖视图；
29.图3为本发明巡查轨道的剖视图；
30.图4为本发明巡检车的局部剖视图；
31.图5为本发明电池安装机构的剖视图；
32.图6为本发明联动推拉机构的剖视图；
33.图7为本发明电池更换站与电池安装机构的位置关系示意图；
34.图8为本发明底部平推机构的剖视图；
35.图9为本发明蓄电池的局部剖视图；
36.图10为本发明的电路结构示意图；
37.图中：1、巡查轨道；101、滚轮槽；2、底部支撑机构；201、安装底板；202、底部支撑管；203、底部套管；204、底部调节螺母；205、底部调节丝杆；206、滑移孔；207、底部滑块；3、电池更换站；301、顶部外壳；304、安装槽；307、传输导向孔；308、传输外壳；309、连接壳体；310、一级推拉电机；311、一级推拉丝杆；312、推拉驱动块；321、二级推拉电机；324、二级推拉丝杆；325、二级导向槽；326、二级内螺纹管；327、推拉驱动座；328、避让孔；331、推板；332、卡扣板；333、摆动块；341、升降驱动电机；342、连接杆；343、传输平台；344、升降驱动丝杆；351、平推驱动电机；352、平推外壳；353、平推驱动丝杆；354、推动杆；361、充电模块；362、充电柱；4、巡检车；401、移动罩；402、控制盒；403、滚轮；41、电池安装机构；410、电池安装盒；411、接线空腔；412、更换通道；413、避让槽；414、排水孔；415、锁扣盲孔；4161、联动板；4162、驱动杆；4163、复位弹簧；417、锁定柱；4171、锁定导向槽；4172、锁定弹簧；4173、锁定导向块；421、移动驱动齿条；422、移动驱动齿轮；425、移动驱动电机；431、电极柱；5、摄像头调节机构；501、调节柱；502、调节盒；503、俯仰调节电机；504、俯仰驱动蜗杆；505、调节杆；506、俯仰驱动蜗轮；507、支柱；508、灯罩；511、旋转驱动电机；512、旋转主动齿轮；513、旋转从动齿轮；6、补光灯；7、3d摄像头；8、蓄电池；801、电极板；802、长条槽；803、t型槽口；804、伸缩管；805、对夹弹簧；806、连接槽口；9、红外摄像头。
具体实施方式
38.下面结合附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系均为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的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.实施例1：
42.如图1-10所示，本发明提供的一种轨道式堤坝巡查装置包括：巡查轨道1、巡检车4、3d摄像头7、红外摄像头9、摄像头调节机构5、电池更换站3以及若干底部支撑机构2；
43.各个底部支撑机构2均高度可调式支撑在巡查轨道1的下侧面上，且用于间隔式安装在堤坝上；
44.巡检车4沿巡查轨道1移动；
45.摄像头调节机构5安装在巡检车4上，3d摄像头7以及红外摄像头9均安装在摄像头调节机构5上，由摄像头调节机构5调节3d摄像头7以及红外摄像头9的角度与朝向；
46.在巡检车4上安装有主控制器、4g通信模块、gps模块以及存储器；4g通信模块、gps模块、存储器、3d摄像头7以及红外摄像头9均与主控制器电连接；摄像头调节机构5以及巡检车4均由主控制器驱动控制；在巡检车4上安装有通过电源模块为4g通信模块、gps模块、存储器、3d摄像头7、红外摄像头9、摄像头调节机构5以及巡检车4供电的蓄电池8；电池更换站3安装在巡查轨道1上，用于为巡检车4更换蓄电池8。
47.若干底部支撑机构2沿堤坝间隔式安装，对巡查轨道1起到支撑作用，当个别底部支撑机构2出现故障或安装位置塌陷时，相邻的两个底部支撑机构2仍能对巡查轨道1进行支撑，且沿堤坝铺设巡查轨道1有效的增大了巡检车4的检测范围；利用3d摄像头7以及红外摄像头9相配合，在巡检车4移动途中对堤坝进行图像信息采集，使图像更为立体准确；预先沿巡查轨道1设置好检测坐标，在巡检车4移动过程中，主控制器通过gps模块实时获取巡检车4的当前位置坐标，并与预设的检测坐标进行对比，当巡检车4到达每一处位置坐标时，控制器均控制3d摄像头7以及红外摄像头9进行堤坝信息采集，并将当前坐标位置信息与当前坐标位置采集到的堤坝信息对应存储在存储器内，主控制器通过4g通信模块向远程控制中心发送存储器内的信息，实现对堤坝的巡查，无需使用者进行位置调节，省时省力，提高了实用性，同时通过电池更换站3为巡检车4进行机械化的蓄电池8更换，无需等待巡检车长时间充电，有效的提高了巡检车4的巡检效率。
48.进一步的，底部支撑机构2包括底部调节丝杆205、底部支撑管202以及底部套管203；
49.在底部支撑管202的下端上固定有用于安装在堤坝上的安装底板201；在底部支撑
管202上竖向设置有一个滑移孔206；底部套管203的下端滑动式插装在底部支撑管202上，且在底部套管203的下端上设置有与滑移孔206滑动配合的底部滑块207；在底部套管203的上管口处旋转式安装有螺纹旋合在底部调节丝杆205上的底部调节螺母204；底部调节丝杆205的下端伸入底部套管203内，上端固定在巡查轨道1的下侧面上。
50.利用底部调节螺母204、底部套管203以及底部调节丝杆205之间的配合，通过旋拧底部调节螺母204能够调节底部调节丝杆205伸出底部套管203的长度，从而实现底部支撑机构2的高度调节；在初次安装时，通过调节各个底部支撑机构2的高度使巡查轨道1与堤坝表面相平行，便于后续每次检查完成后检测人员进行数据对比；利用底部支撑管202与底部套管203之间的配合，在安装底板201所处位置的堤坝塌陷时，底部套管203部分滑出底部支撑管202外，使底部支撑管202不会对巡查轨道1造成向下的拉扯。
51.进一步的，巡检车4包括控制盒402、移动罩401、移动驱动机构以及电池安装机构41；
52.移动驱动机构包括移动驱动电机425以及移动驱动齿轮422；
53.移动罩401呈u字形；
54.控制盒402固定在移动罩401内；主控制器、4g通信模块、gps模块、存储器以及电源模块均位于控制盒402内；
55.电池安装机构41安装在移动罩401上，蓄电池8位于电池安装机构41内，且电池安装机构41用于导电连接蓄电池8与电源模块；
56.在巡查轨道1的两个竖向侧面上沿长度方向设置有滚轮槽101；在移动罩401的两个相对内侧壁上均旋转式安装有至少四个滚轮403，且各个滚轮403均行走在对应侧的滚轮槽101上；
57.沿巡查轨道1的长度方向设置有移动驱动齿条421；移动驱动齿轮422旋转式安装在控制盒402上，且与移动驱动齿条421相啮合；移动驱动电机425通过齿轮副驱动移动驱动齿轮422旋转，且通过移动驱动电路与主控制器电连接，蓄电池8通过电源模块为移动驱动电机425供电。
58.利用移动驱动电机425在主控制器的控制下驱动移动驱动齿轮422旋转，带动控制盒402以及移动罩401沿移动驱动齿条421移动，使巡检车4能够沿巡查轨道1进行移动；利用滚轮403与滚轮槽101之间的配合，对移动罩401起到了移动支撑的作用，且减少了移动罩401与巡查轨道1之间的摩擦，提高巡检车4在巡查轨道1上移动的平稳性。
59.进一步的，电池安装机构41包括电池安装盒410以及联动锁扣机构；
60.联动锁扣机构包括两个锁扣单元；锁扣单元包括联动板4161、锁定柱417、复位弹簧4163以及锁定弹簧4172；
61.电池安装盒410安装在移动罩401上；
62.在电池安装盒410上贯穿式水平设置有更换通道412；
63.在更换通道412的下侧壁上设置有两个锁扣盲孔415；锁定柱417滑动式竖向插装在锁扣盲孔415上；
64.在锁扣盲孔415上竖向设置有锁定导向槽4171，在锁定柱417上设置有与锁定导向槽4171滑动配合的锁定导向块4173；
65.锁定弹簧4172弹性支撑在锁扣盲孔415的孔底与锁定柱417之间；
66.蓄电池8位于两个锁定柱417之间；
67.在更换通道412下侧壁的两端上均设置有一个避让槽413；两个联动板4161下边缘分别旋转式安装在避让槽413上，上边缘分别用于按压两个锁定柱417的上端；
68.当联动板4161呈水平状态时，锁定柱417缩回锁扣盲孔415内；
69.在联动板4161的下边缘上设置有一个驱动杆4162；复位弹簧4163弹性连接在驱动杆4162与避让槽413的槽壁之间，用于驱动联动板4161竖立；
70.在电池安装盒410上设置有与避让槽413相连通的排水孔414。
71.两个锁定柱417的上端分别在两个锁定弹簧4172的驱动下伸出锁扣盲孔415外，使蓄电池8在更换通道412内的位置受到限制，从而实现对蓄电池8的锁定；推动联动板4161并使联动板4161将对应侧的锁定柱417压回锁扣盲孔415内，即可对蓄电池8进行解锁，完成蓄电池8的更换后复位弹簧4163拉扯驱动杆4162，使联动板4161恢复竖直状态，锁定柱417重新对蓄电池8进行限位；利用排水孔414排出进入避让槽413内的液体。
72.进一步的，在更换通道412上侧的电池安装盒410内设置有两个接线空腔411；
73.在每个接线空腔411的下侧壁上均贯穿式安装有下端伸入更换通道412内的电极柱431；两个电极柱431分别与电源模块的正负供电端子电连接；
74.在蓄电池8的上侧壁上设置有两个连接槽口806；
75.在连接槽口806的两个竖向侧壁上均设置有一个长条槽802；在长条槽802的槽底上间隔式设置有多个伸缩管804；在伸缩管804上伸缩式安装有伸缩杆；
76.在同一侧的各个伸缩杆端部上共同固定有电极板801；
77.在每个伸缩管804上均套设有弹性支撑在长条槽802的槽底与电极板801之间的对夹弹簧805；
78.一个连接槽口806内的两个电极板801与蓄电池8的正极导电连接，另一个连接槽口806内的两个电极板801与蓄电池8的负极导电连接；
79.与蓄电池8的电极正极导电连接的两个电极板801用于夹持与电源模块的正供电端子电连接的电极柱431；与蓄电池8的电极负极导电连接的两个电极板801用于夹持与电源模块的负供电端子电连接的电极柱431。
80.利用对夹弹簧805驱动电极板801夹持电极柱431，确保蓄电池8在巡检车4产生晃动时仍能进行稳定的供电。
81.进一步的，摄像头调节机构5包括调节盒502、调节柱501、调节杆505、俯仰调节机构以及朝向调节机构；
82.俯仰调节机构包括俯仰调节电机503、俯仰驱动蜗轮506以及俯仰驱动蜗杆504；
83.朝向调节机构包括旋转驱动电机511、旋转主动齿轮512以及旋转从动齿轮513；
84.调节柱501旋转式安装在移动罩401的顶部，且下端贯穿移动罩401以及控制盒402的上侧壁后伸入控制盒402内；
85.旋转从动齿轮513安装在调节柱501的伸入端上；旋转主动齿轮512旋转式安装在控制盒402内，且与旋转从动齿轮513相啮合；旋转驱动电机511用于驱动旋转主动齿轮512旋转，且通过旋转驱动电路与主控制器电连接，蓄电池8通过电源模块为旋转驱动电机511供电；
86.调节盒502固定在调节柱501的上端上；
87.调节杆505水平贯穿式旋转安装在调节盒502上；
88.3d摄像头7以及红外摄像头9分别安装在调节杆505的两端上；
89.俯仰驱动蜗轮506安装在调节杆505上；俯仰驱动蜗杆504旋转式安装在调节盒502内，且与俯仰驱动蜗轮506相啮合；俯仰调节电机503用于驱动俯仰驱动蜗杆504旋转，且通过俯仰调节电路与主控制器电连接，蓄电池8通过电源模块为俯仰调节电机503供电；
90.在调节盒502的顶部通过支柱507安装有灯罩508；在灯罩508内安装有补光灯6；在补光灯6的供电线缆上串接有与主控制器电连接的电控开关。
91.利用旋转驱动电机511在主控制器的控制下驱动旋转主动齿轮512旋转，使旋转从动齿轮513带动调节柱501进行旋转，从而实现对3d摄像头7以及红外摄像头9的朝向调节；利用俯仰调节电机503在主控制器的控制下驱动俯仰驱动蜗杆504旋转，俯仰驱动蜗轮506带动调节杆505旋转，从而实现了对3d摄像头7以及红外摄像头9的俯仰角度的调节。
92.进一步的，电池更换站3包括连接壳体309、底部平推机构、两个升降传输机构以及两个联动推拉机构；
93.两个联动推拉机构分别安装在两个升降传输机构的上端上；在一个联动推拉机构的输出端上安装有推板331，用于将蓄电池8推入巡检车4内；在另一个联动推拉机构的输出端上设置有联动头，用于将蓄电池8拉出巡检车4外；
94.连接壳体309水平固定在巡查轨道1的下侧面上；两个升降传输机构安装在连接壳体309的两端上，用于竖向运输蓄电池8；底部平推机构安装在升降传输机构上，且与联动头位于同一侧，底部平推机构用于将升降传输机构上的蓄电池8推入连接壳体309内；在连接壳体309的上侧内壁上安装有与电源电连接的充电模块361；在充电模块361的下侧面上导电安装有两排充电柱362，两排充电柱362分别用于伸入蓄电池8的两个连接槽口806内；
95.在连接壳体309内设置有从控制器以及与从控制器电连接的从蓝牙模块；在巡检车4上设置有与主控制器电连接的主蓝牙模块，主蓝牙模块用于与从蓝牙模块无线连接；底部平推机构、两个升降传输机构以及两个联动推拉机构均由从控制器驱动；在巡检车4上设置有与主控制器电连接的位置传感器；蓄电池8通过电源模块为主蓝牙模块以及位置传感器供电；
96.在控制盒402内设置有与主控制器电连接的电压采集电路，两个电极柱431均与电压采集电路电连接。
97.电池更换站3定点安装在巡查轨道1上，当巡检车4到达电池更换站时，位置传感器向主控制器发送信号，主控制器控制巡检车4停止移动，并通过电压采集电路检测蓄电池8的电量，通过4g通信模块将蓄电池8电量上传至远程控制中心，由远程控制中心判断是否需要更换蓄电池8并向主控制器发送信号，当无需更换时，主控制器控制巡检车4继续移动，当需要更换时，主控制器通过主蓝牙模块与从控制器的从蓝牙模块进行无线通信，使从控制器控制底部平推机构、两个升降传输机构以及两个联动推拉机构进行配合，将巡检车4内的蓄电池8取出送入连接壳体309内，电极板801夹持充电柱362，充电模块361通过电极柱361对蓄电池8进行充电，并将连接壳体309内满电的蓄电池8送入巡检车4内，完成蓄电池8的更换，无需等待蓄电池8充电，提高了检测效率。
98.进一步的，联动推拉机构包括顶部外壳301、一级推拉单元以及二级推拉单元；
99.一级推拉单元包括一级推拉电机310以及一级推拉丝杆311；
100.二级推拉单元包括推拉驱动座327、二级推拉电机321、二级推拉丝杆324以及二级内螺纹管326；
101.联动头包括卡扣板332以及四个摆动块333；
102.一级推拉丝杆311旋转式水平安装在顶部外壳301内；一级推拉电机310用于驱动一级推拉丝杆311旋转，且通过一级推拉驱动电路与从控制器电连接；
103.在两个联动推拉机构的顶部外壳301相对侧面上均设置有一个安装槽304；推拉驱动座327水平滑动式安装在安装槽304内；
104.在推拉驱动座327上设置有一个贯穿式螺纹旋合在一级推拉丝杆311上的推拉驱动块312；
105.二级内螺纹管326旋转式水平安装在推拉驱动座327上；二级推拉丝杆324贯穿式螺纹旋合在二级内螺纹管326上，且二级推拉丝杆324滑动式贯穿推拉驱动座327；在二级推拉丝杆324上沿长度方向设置有二级导向槽325；在推拉驱动座327上设置有与二级导向槽325滑动配合的二级导向块；
106.二级推拉电机321安装在推拉驱动座327上，通过齿轮齿圈副驱动二级内螺纹管326旋转，且通过二级推拉驱动电路与从控制器电连接；
107.在顶部外壳301上设置有用于二级推拉丝杆324相远端贯穿的避让孔328；
108.推板331以及卡扣板332分别安装在两个联动推拉机构的二级推拉丝杆324的相对端部上；
109.在蓄电池8的一侧竖向侧壁上设置有一个延伸至上侧面的t型槽口803，用于卡扣板332伸入；四个摆动块333分别摆动式安装在卡扣板332的四个顶角处，且在四个摆动块333与卡扣板332之间均设置有扭簧，各个扭簧分别用于驱动对应的摆动块333卡扣在t型槽口803上。
110.利用一级推拉单元以及二级推拉单元相配合的二级进给方式减小联动推拉机构的体积，避免对巡检车4的运行造成干扰；一级推拉电机310在从控制器的控制下驱动一级推拉丝杆311旋转，使推拉驱动块312带动推拉驱动座327沿安装槽304移动，二级推拉电机321在主控制器的驱动下，通过齿轮齿圈副驱动二级内螺纹管326旋转，使二级推拉丝杆324沿二级内螺纹管326的轴线进行移动，从而带动联动头或推板331进行移动，对联动锁扣机构进行解锁；利用避让孔328使二级推拉丝杆324穿过，延长了二级推拉丝杆324的移动范围。
111.进一步的，升降传输机构包括传输外壳308、传输平台343以及升降传输单元；升降传输单元包括升降驱动电机341以及升降驱动丝杆344；
112.传输外壳308的下部连通式固定在连接壳体309的端部上；顶部外壳301连通式固定在传输外壳308的上端上；
113.升降驱动丝杆344旋转式竖向安装在传输外壳308上；升降驱动电机341用于驱动升降驱动丝杆344旋转，且通过传输驱动电路与从控制器电连接；
114.在传输外壳308上竖向设置有传输导向孔307；在传输平台343上固定有通过传输导向孔307伸出的连接杆342，且连接杆342的伸出端贯穿式螺纹旋合在升降驱动丝杆344上。
115.利用升降驱动电机341在从控制器的驱动下驱动升降驱动丝杆344旋转，使连接杆
342带动传输平台343在传输外壳308内升降，实现了对蓄电池8的升降传输，一侧的升降传输机构将联动头拉出的蓄电池8向下输送至底部平推机构处，且蓄电池8在下降过程中联动头通过t型槽口803的上侧脱离蓄电池8，另一侧的升降传输机构将底部平推机构推出的蓄电池8向上运输至推板331处。
116.进一步的，底部平推机构包括平推驱动单元、推动杆354以及平推外壳352；平推驱动单元包括平推驱动电机351、平推驱动丝杆353
117.平推外壳352水平固定在传输外壳308上；
118.平推驱动丝杆353旋转式水平安装在平推外壳352内；平推驱动电机351用于驱动平推驱动丝杆353，且通过平推驱动电路与从控制器电连接；
119.推动杆354为u形杆；推动杆354的连接杆水平滑动式安装在平推外壳352内，且贯穿式螺纹旋合在平推驱动丝杆353上；推动杆354的两个平行杆端部均贯穿平推外壳352以及传输外壳308后伸入连接壳体309内；
120.传输平台343以及连接杆342均用于竖向移动在推动杆354的两个平行杆之间。
121.利用平推驱动电机351驱动平推驱动丝杆353旋转，带动推动杆354沿平推外壳移动，使推动杆354的端部贯穿传输外壳308，将传输平台343上的蓄电池8推入连接壳体309内，或将连接壳体309内的蓄电池8推至另一侧的传输平台343上。
122.本发明提供的轨道式堤坝巡查装置中，主控制器以及从控制器均采用现有的单片机控制模块，用于实现协调控制；存储器采用现有的存储器；4g通信模块采用现有的4g通信模块；gps模块采用现有的gps模块；位置传感器采用现有的测距传感器；3d摄像头7采用现有的3d摄像头；红外摄像头9采用现有的红外摄像头；一级推拉电机310、二级推拉电机321、升降驱动电机341、平推驱动电机351、移动驱动电机425、俯仰调节电机503以及旋转驱动电机511均采用现有的步进电机；一级推拉驱动电路、二级推拉驱动电路、升降驱动电路、平推驱动电路、移动驱动电路、俯仰调节电路以及旋转驱动电路均采用对应的步进电机驱动电路；电压采集电路采用现有的电压采集电路模块；电源模块采用现有的电源模块。
123.本发明提供的轨道式堤坝巡查装置在安装使用时，
124.首先，沿堤坝间隔式安装各个底部支撑机构2，并调节各个底部支撑机构2的长度，使巡查轨道1与堤坝上侧面相平行；旋拧底部调节螺母204从而调节底部调节丝杆205伸出底部套管203的长度，完成底部支撑机构2的长度调节；
125.预先沿巡查轨道1设置好检测坐标；
126.接下来，主控制器控制巡检车4沿巡查轨道1进行移动；移动驱动电机425在主控制器的控制下驱动移动驱动齿轮422旋转，带动控制盒402以及移动罩401沿移动驱动齿条421移动；
127.巡检车4移动过程中，主控制器通过gps模块实时获取巡检车4的当前位置坐标，并与预设的检测坐标进行对比，当巡检车4到达每一处位置坐标时，控制器控制3d摄像头7以及红外摄像头9进行堤坝信息采集，并将当前坐标位置信息与当前坐标位置采集到的堤坝信息对应存储在存储器内，主控制器通过4g通信模块向远程控制中心发送存储器内的信息；旋转驱动电机511在主控制器的控制下驱动旋转主动齿轮512旋转，使旋转从动齿轮513带动调节柱501进行旋转，俯仰调节电机503在主控制器的控制下驱动俯仰驱动蜗杆504旋转，俯仰驱动蜗轮506带动调节杆505旋转，使3d摄像头7以及红外摄像头9能够对检测坐标
处的堤坝进行全方位的立体图像采集；
128.主控制器通过电压采集电路实时检测蓄电池8的电量，当蓄电池8的电量到达或低于阈值时，主控制器控制当巡检车4到达电池更换站3时，位置传感器向主控制器发送信号，控制器控制巡检车4停止移动，主控制器通过主蓝牙模块与从控制器的从蓝牙模块进行无线通信，使从控制器控制底部平推机构、两个升降传输机构以及两个联动推拉机构进行配合，将巡检车4内的蓄电池8取出送入连接壳体309内充电，并将连接壳体309内满电的蓄电池8送入巡检车4内；
129.在连接壳体309内设置有多个蓄电池8；充电模块361通过两排充电柱362对各个蓄电池8进行充电；
130.一侧的一级推拉电机310在从控制器的控制下驱动一级推拉丝杆311旋转，使推拉驱动块312带动推拉驱动座327沿安装槽304移动，二级推拉电机321在主控制器的驱动下，通过齿轮齿圈副驱动二级内螺纹管326旋转，使二级推拉丝杆324沿二级内螺纹管326的轴线进行移动，带动卡扣板332伸出至更换通道412内，并将一侧的联动板4161推呈水平状态，联动板4161将对应侧的锁定柱417压回锁扣盲孔415内，同时联动头伸入蓄电池8的t型槽口803内，且卡扣在t型槽口803上；主控制器控制联动头缩回，将蓄电池8拉出至对应侧的传输平台343上；当蓄电池8离开更换通道412后，卡扣板332以及锁定柱417分别在复位弹簧4163以及锁定弹簧4172的驱动下复位；对应侧的升降驱动电机341在从控制器的驱动下驱动升降驱动丝杆344旋转，使连接杆342带动传输平台343在传输外壳308下降至推动杆354处；在下移过程中联动头通过t型槽口803的上端脱离蓄电池8；平推驱动电机351驱动平推驱动丝杆353旋转，带动推动杆354沿平推外壳移动，使推动杆354的端部贯穿传输外壳308，将传输平台343上的蓄电池8推入连接壳体309内进行充电；此时连接壳体309内另一端的充满电的蓄电池8被挤出至对应侧的传输平台343上，传输平台343在从控制器的控制下上移至推板331处，主控制器控制推板331伸出，将充满电的蓄电池8推入更换通道412内，充满电的蓄电池8在推动下压平另一个联动板4161，并被推至两个锁定柱417之间，且两个连接槽口806上的电极板801分别用于对夹两个电极柱431；主控制器控制推板331缩回，联动板4161以及锁定柱417复位；完成蓄电池8的更换。
131.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

技术特征：
1.一种轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：包括巡查轨道(1)、巡检车(4)、3d摄像头(7)、红外摄像头(9)、摄像头调节机构(5)、电池更换站(3)以及若干底部支撑机构(2)；各个底部支撑机构(2)用于间隔式支撑巡查轨道(1)，且底部支撑机构(2)高度可调；巡检车(4)沿巡查轨道(1)移动；3d摄像头(7)以及红外摄像头(9)均通过摄像头调节机构(5)安装在巡检车(4)上，由摄像头调节机构(5)调节3d摄像头(7)以及红外摄像头(9)的角度与朝向；在巡检车(4)内安装有主控制器；在巡检车(4)上安装有与主控制器电连接的4g通信模块、gps模块以及存储器；3d摄像头(7)以及红外摄像头(9)均与主控制器电连接；摄像头调节机构(5)以及巡检车(4)均由主控制器驱动控制；在巡检车(4)上安装有通过电源模块为4g通信模块、gps模块、存储器、3d摄像头(7)、红外摄像头(9)、摄像头调节机构(5)以及巡检车(4)供电的蓄电池(8)；电池更换站(3)安装在巡查轨道(1)上，用于为巡检车(4)更换蓄电池(8)。2.根据权利要求1所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：底部支撑机构(2)包括底部调节丝杆(205)、底部支撑管(202)以及底部套管(203)；底部套管(203)的下端竖向滑动安装在底部支撑管(202)上；在底部套管(203)的上管口处旋转式安装有螺纹旋合在底部调节丝杆(205)上的底部调节螺母(204)；底部调节丝杆(205)的上端固定在巡查轨道(1)上。3.根据权利要求1所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：巡检车(4)包括控制盒(402)、移动罩(401)、移动驱动机构以及电池安装机构(41)；控制盒(402)固定在移动罩(401)内；电池安装机构(41)安装在移动罩(401)上，蓄电池(8)位于电池安装机构(41)内；移动罩(401)通过滚轮(403)行走在巡查轨道(1)上；移动驱动机构用于驱动移动罩(401)沿巡查轨道(1)移动，且移动驱动机构由主控制器控制，蓄电池(8)通过电源模块为移动驱动机构供电。4.根据权利要求3所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：电池安装机构(41)包括电池安装盒(410)以及联动锁扣机构；联动锁扣机构包括两个锁扣单元；电池安装盒(410)安装在移动罩(401)上；在电池安装盒(410)上贯穿式水平设置有更换通道(412)；两个锁扣单元分别安装在更换通道(412)内的两端，用于将蓄电池(8)锁扣在更换通道(412)的中部。5.根据权利要求4所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：在更换通道(412)的上侧壁上安装有两个电极柱(431)；两个电极柱(431)均与电源模块电连接；在蓄电池(8)的上侧壁上设置有两个连接槽口(806)；在两个连接槽口(806)上均弹性安装有与蓄电池(8)电极电连接的电极板(801)；两个连接槽口(806)上的电极板(801)分别用于对夹两个电极柱(431)。6.根据权利要求1所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：摄像头调节机构(5)包括调节盒(502)、调节柱(501)、调节杆(505)、俯仰调节机构以及朝向调节机构；朝向调节机构安装在巡检车(4)上，用于驱动调节柱(501)旋转；调节盒(502)固定在调节柱(501)上；调节杆(505)贯穿式旋转安装在调节盒(502)上，3d摄像头(7)以及红外摄像头(9)分别安装在调节杆(505)的两端上；俯仰调节机构安装在调节盒(502)上，用于驱动调节杆(505)旋转；俯仰调节机构以及朝向调节机构均由主控制器驱动控制，蓄电池(8)通过电源模块为俯仰调节机构以及朝向调节机构供电。
7.根据权利要求1所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：电池更换站(3)包括连接壳体(309)、底部平推机构、两个升降传输机构以及两个联动推拉机构；连接壳体(309)水平固定在巡查轨道(1)的下侧面上；两个升降传输机构安装在连接壳体(309)的两端上，用于竖向运输蓄电池(8)；两个联动推拉机构分别安装在两个升降传输机构的上端上；在一个联动推拉机构的输出端上安装有推板(331)，用于将蓄电池(8)推入巡检车(4)内；在另一个联动推拉机构的输出端上设置有联动头，用于将蓄电池(8)拉出巡检车(4)外；底部平推机构安装在升降传输机构上，且与联动头位于同一侧，底部平推机构用于将升降传输机构上的蓄电池(8)推入连接壳体(309)内；在连接壳体(309)内设置有从控制器以及与从控制器电连接的从蓝牙模块；在巡检车(4)上设置有与主控制器电连接的主蓝牙模块，主蓝牙模块用于与从蓝牙模块无线连接；底部平推机构、两个升降传输机构以及两个联动推拉机构均由从控制器驱动；在巡检车(4)上设置有与主控制器电连接的位置传感器；蓄电池(8)通过电源模块为主蓝牙模块以及位置传感器供电，且蓄电池(8)通过电压采集电路与主控制器电连接。8.根据权利要求7所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：两个联动推拉机构均包括顶部外壳(301)、一级推拉单元以及二级推拉单元；一级推拉单元安装在顶部外壳(301)内，二级推拉单元安装在一级推拉单元上；两个联动推拉机构的一级推拉单元用于驱动两个二级推拉单元相对移动；一级推拉单元以及二级推拉单元均由从控制器驱动控制；联动头以及推板(331)分别安装在两个二级推拉单元的相对端部上；在蓄电池(8)上竖向设置有一个延伸至上侧面的t型槽口(803)，联动头用于伸入并卡扣在t型槽口(803)上。9.根据权利要求7所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：升降传输机构包括传输外壳(308)、传输平台(343)以及升降传输单元；传输外壳(308)的下部连通式固定在连接壳体(309)的端部上；顶部外壳(301)连通式固定在传输外壳(308)的上端上；升降传输单元安装在传输外壳(308)上，用于驱动传输平台(343)在传输外壳(308)内竖向移动；升降传输单元由从控制器驱动控制。10.根据权利要求7所述的轨道式堤坝巡查装置，其特征在于：底部平推机构包括平推驱动单元、推动杆(354)以及平推外壳(352)；平推外壳(352)水平固定在升降传输机构上；平推驱动单元安装在平推外壳(352)上，用于驱动推动杆(354)的端部贯穿升降传输机构后伸入连接壳体(309)内；平推驱动单元由从控制器驱动控制。

技术总结
本发明公开了一种轨道式堤坝巡查装置，包括巡查轨道、巡检车、3D摄像头、红外摄像头、摄像头调节机构以及若干底部支撑机构。该轨道式堤坝巡查装置利用底部支撑机构对巡查轨道起到支撑作用，有效的增大了检测范围；利用3D摄像头以及红外摄像头相配合，使采集的图像信息更为立体准确；控制器控制3D摄像头以及红外摄像头进行堤坝信息采集，通过GPS模块获取巡检车的当前位置坐标，并将当前坐标位置信息与采集到的堤坝信息对应存储在存储器内，省时省力，提高了实用性；电池更换站为巡检车进行机械化的蓄电池更换，无需等待充电，有效的提高了巡检效率。了巡检效率。了巡检效率。


技术研发人员：钱晓军 黄子骅 周君妍 钱拥军
受保护的技术使用者：江苏宁淮人工智能研究院有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/9/22