CN112065276A - 一种隧道智能取样装置 - Google Patents

Abstract

一种隧道智能取样装置，包括移动车及电动取样钻本体、电液推杆、摄像头、显示屏、稳压电源；还具有车辆固定设备、左右调节设备、支撑机构、无线遥控机构和无线接收机构；车辆固定设备安装在移动车箱体的外侧；电液推杆安装在箱体外上，左右调节设备安装在电液推杆活塞杆的支撑板上，电动取样钻本体安装在左右调节设备电动推杆的活塞杆上部，支撑机构分别安装在支撑板上端前后两侧，摄像头安装在支撑板右侧上，稳压电源和无线接收机构、显示屏安装在箱体处；电动取样钻本体、电液推杆、摄像头、显示屏、稳压电源、左右调节设备、支撑机构、无线接收机构电性连接。本发明特别适用于隧道内顶部取样，给操作人员带来了方便，并减少了安全风险。

Description

一种隧道智能取样装置

技术领域

本发明涉及隧道使用的辅助设备技术领域，特别是一种隧道智能取样装置。

背景技术

在包括公路、铁路以及地铁隧道施工中，无论是隧道掘进或者浇筑混凝土及安装衬砌管片后，常常需要对隧道顶部等区域进行取样，比如说对隧道顶部等的土层及岩层进行取样、掌握取样部位的地质条件，再比如说监管部门对隧道顶部等浇筑后混凝土（或管片）进行取样、掌握混凝体的质量等等。

在实际取样中，现有技术一般都是人工手持前端具有取样钻头（钻头前内部空心）的电动取样钻，对取样区域进行钻进取样（取样钻头钻进，取样区域的泥土、岩石或混凝土进入钻头内空心部位完成取样）。上述操作模式下，当对位于隧道侧壁的区域进行取样时，由于高度不高，操作人员通过站在高凳上等进行操作尚能进行正常取样。但是当对位于隧道内顶部高度较高区域进行取样时，由于人的身高有限，需要登高的工具较高，这样不但给操作带来不便，且操作人员站在较高区域进行作业存在较大的安全风险（比如高度过高摔倒等）。还是就是，当对隧道顶部进行取样时，由于需要人仰头并上举取样钻进行钻进取样，这样相对于隧道侧壁进行取样更加不便，且取样时间较长，存在操作工人劳动强度大（取样钻存在向下重力）的缺点。最后就是，对隧道顶部进行取样，由于都是人为操作，操作人员和取样区域间距近，取样产生的灰尘会给操作人员健康带来影响。基于上述，提供一种能特别对隧道内顶部进行智能化取样的装置显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有隧道顶部取样中，因采用人工手持取样钻进行取样，存在操作不便，工作人员劳动强度大、会对健康造成影响的弊端，本发明提供了一种使用便利，可通过手推等方式到现场进行取样作业，应用中，不需要操作人员登高作业，操作人员在地面就可通过遥控控制取样钻上升或下降高度、左或后转动，对弧形隧道内顶部不同高度、不同位置处进行非人工取样操作，并能根据需要对隧道侧壁进行取样，且取样中还能控制取样钻头钻进和退出，由此给操作人员带来了方便，且减少了安全风险，并减少了灰尘对操作人员身体健康带来影响的一种隧道智能取样装置。

本发明解决其技术问题是所采用的技术方案是：

一种隧道智能取样装置 ，包括移动车及电动取样钻本体、电液推杆、摄像头、显示屏、稳压电源；其特征在于还具有车辆固定设备、左右调节设备、支撑机构、无线遥控机构和无线接收机构；所述车辆固定设备有相同的多套，每套分别包括螺纹管、丝杆，丝杆安装在螺纹管内，丝杆的下端有接触板、丝杆上端有转动盘，多套固定设备的螺纹管分别垂直安装在移动车箱体的外侧端四周；所述电液推杆垂直分布安装在箱体的外上端，电液推杆的活塞杆上端有支撑板；所述左右调节设备包括电机减速机构、轴承座、电动推杆，电机减速机构纵向分布安装在支撑板上部前端，轴承座安装在支撑板上部后端，电机减速机构的动力输出轴套在轴承座内的轴承内圈内，电机减速机构的动力输出轴上部中间有下固定板，电动推杆安装在下固定板上端，电动推杆的活塞杆上部有上固定板，电动取样钻本体垂直分布安装在上固定板的上部；所述支撑机构是两套电动推杆，两套电动推杆垂直分布分别安装在支撑板上端前后两侧，两套电筒推杆的活塞杆上端分别经有上板；所述支撑板的上端右部有支撑杆，摄像头安装在支撑杆上，稳压电源和无线接收机构安装在箱体内，显示屏安装在箱体前侧外端；所述稳压电源的电源输入端、无线接收机构的交流控制电源输入端和交流电源两极分别电性连接，稳压电源的第一路电源输出端和无线接收机构的电源输入两端分别电性连接，稳压电源的第二路电源输出端和无线接收机构的直流控制电源输入端电性连接；所述无线接收机构的第一路及第二路控制电源输出端和电液推杆的电源输入两端分别电性连接，无线接收机构的第三路及第四路控制电源输出端和左右调节设备的电机减速设备正负及负正两极电源输入端分别电性连接，无线接收机构的第五路及第六路控制电源输出端和左右调节设备的电动推杆正负及负正两极电源输入端分别电性连接，无线接收机构的第七路及第八路控制电源输出端和支撑机构的两套电动推杆正负及负正两极电源输入端分别电性连接，无线接收机构的第九路控制电源输出端和电动取样钻本体的电源输入两端分别电性连接，摄像头的视频输出端和显示屏的视频输入端经视频线连接。

进一步地，所述支撑机构两套电动推杆的活塞杆上行到止点后高于电动取样钻本体的取样钻上端高度。

进一步地，所述多套固定设备的丝杆高度高于箱体的高度。

进一步地，所述每只上板的上部有橡胶块。

进一步地，所述稳压电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述无线遥控机构包括三套无线遥控板。

进一步地，所述无线接收机构包括三套无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器，其间经电路板布线连接，三套无线接收电路模块的正极电源输入端和九只继电器正极电源输入端连接，第一及第二套无线接收电路模块的四个输出端、第三套无线接收电路模块的第一个输出端和九只电阻一端分别连接，九只电阻另一端和九只NPN三极管基极分别连接，九只NPN三极管集电极和九只继电器负极电源输入端分别连接，九只NPN三极管发射极和三路无线接收电路模块的负极电源输入端连接，第三只、第四只、第五只、第六只、第七只、第八只继电器的两个控制电源输入端分别连接。

本发明有益效果是：本发明由于全部部件安装在移动车的上部，因此能方便转运到隧道内任何位置作业，由于电液推杆的活塞杆能调节高度，因此转运中本发明高度不高，使用更加便利。到现场后通过调节车辆固定设备，能使四套车辆固定设备的下端接触板和地面接触，防止了钻进作业时，整体设备晃动对钻进取样带来的影响。本发明应用中，不需要操作人员登高作业，操作人员在地面就可经显示屏显示的取样钻附近视频 ，通过遥控控制取样钻上升或下降高度、左或后转动，这样能对隧道内顶部不同高度、不同位置处进行非人工取样操作，并能根据需要对隧道侧壁内进行取样，且取样中还能控制取样钻头钻进和退出，达到了智能化控制目的。本发明特别适用于隧道内顶部区域取样，给操作人员带来了方便，且减少了安全风险，并减少了灰尘对操作人员身体健康带来的影响。基于上述，本发明具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明电动取样钻本体上升高度整体及局部放大结构示意图。

图2是本发明电动取样钻本体下降高度整体结构示意图。

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2所示，一种隧道智能取样装置 ，包括具有四个车轮1、矩形箱体2的移动小车3及电动取样钻本体4、电液推杆5、摄像头6、显示屏7、稳压电源8，移动车的右侧端焊接有一只“n”型拉手31；还具有车辆固定设备9、左右调节设备10、支撑机构11、无线遥控机构12和无线接收机构13；所述车辆固定设备9有相同的四套，每套分别包括内螺纹管91、外螺纹丝杆92，丝杆92通过外螺纹旋入内螺纹管91的内螺纹内、垂直安装在内螺纹管91内，丝杆92的下端焊接有一只圆形接触板93、丝杆92上端焊接有一只圆形转动盘94，转动盘94的上端左侧垂直焊接有一只手把95，四套固定设备的内螺纹管91分别垂直焊接在移动小车箱体2的外侧端四周、并位于车轮1外侧端；所述电液推杆5垂直分布其壳体经螺杆螺母安装在箱体2的上端外中部，电液推杆5的活塞杆上端经螺杆螺母水平安装有一个矩形支撑板51；所述左右调节设备包括电机减速机构101、轴承座102、电动推杆103，电机减速机构101纵向分布经螺杆螺母安装在支撑板51上中部前端、且其动力输出轴位于后端，轴承座102经螺杆螺母安装在支撑板51上中部后侧端，电机减速机构101的动力输出轴紧套在轴承座102内的轴承内圈内，电机减速机构101的动力输出轴上部中间焊接有一个水平分布的下圆形固定板104，电动推杆103垂直分布其筒体下端经螺杆螺母安装在下固定板104上端中部，电动推杆103的活塞杆上部经螺杆螺母安装有一个水平分布的上圆形固定板105，电动取样钻本体4的电机垂直分布其壳体下端经螺杆螺母安装在上固定板105的上中部；所述支撑机构11包括两套电动推杆，两套电动推杆11垂直分布其筒体下端经螺杆螺母分别安装在支撑板51上端中部前后两侧（位于电机减速机构及轴承座的外侧端），两套电动推杆11的活塞杆上端分别经螺杆螺母安装有一只矩形上板111；所述支撑板51的上端右中部垂直焊接有一只支撑杆511，摄像头6经螺杆螺母安装在支撑杆511上、且其前侧端朝向电动取样钻本体4的上部取样钻头上倾斜一定角度（能拍摄朝向电动取样钻本体4周围视频数据），稳压电源8和无线接收机构13（天线位于箱体右侧外端接收无线信号）安装在电路板上，电路板安装在箱体2右下端内，显示屏7经螺杆螺母安装在箱体2前侧外端中部，无线遥控机构12操作人员随身携带。四套固定设备的丝杆92高度高于箱体2的高度，丝杆92向右旋转到一定位置、丝杆92下降高度接触板93下端和地面接触。每只上板111的上部经螺杆螺母或胶粘接方式安装有一只橡胶块。支撑机构11两套电动推杆的活塞杆上行到止点后高于电动取样钻本体的取样钻41上端高度5cm（电动推杆103的活塞杆位于下止点前提下）。

图3所示，电液推杆M1是工作电压交流220V、型号DYTZ-C型的电液推杆成品，其活塞杆运动行程是1500mm,其电机是电容运转式电机，具有是三个接线端，其中两根和电容两个接线端分别连接，另一根和绕组一端连接，220V电源一极接电容其中一个接线端、220V电源另一极接绕组一端时，电机的转轴正转、电液推杆的活塞杆上行，220V电源一极接电容另一个接线端、220V电源另一极接绕组一端时，电机的转轴反转、电液推杆的活塞杆下行。摄像头SX是工作电压直流12V、型号 DF-XX的小型摄像头，显示屏P是工作电压直流12V的普通九英寸液晶显示器。稳压电源A是型号RS-6-48-1KW的交流转直流开关电源模块成品，具有两个电源输入端1及2脚、四个电源输出端3及4脚、5及6脚，输入交流220V、3及4脚输出12V直流电源，5及6脚输出24V直流电源。左右调节设备的电机减速机构M2是型号2GN的同轴式电机齿轮减速器成品，工作电压直流24V、功率150W，左右调节设备的电动推杆M4是工作电压直流24V、型号PXTL的电动推杆成品，其活塞杆行程500mm；支撑机构的电动推杆M5是工作电压直流24V、型号PXTL的电动推杆成品，其活塞杆行程300mm。电动取样钻本体M3的电机工作电压交流220V、功率1.5KW。

图3所示，无线遥控机构包括三套型号TX315B1的无线遥控板成品A4、A5、A6（无线信号发射距离100m），每套无线遥控板成品具有四个无线信号发射按键S1、S2、S3、S4，分别按下时无线遥控板成品A4、A5、A6能发射四路不同的无线信号，无线遥控板成品A4、A5、A6具有编码电路，通过编码电路不同编码能防止同型号无线遥控板成品发射无线信号相互干扰，三套无线遥控板成品A4、A5、A6安装在一个元件盒内，三套无线遥控板成品A4、A5、A6的发射按键位于元件盒上端12个开孔外。无线接收机构包括三套型号TX315B1的无线接收电路模块A1、A2、A3，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，NPN三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9和继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9，其间经电路板布线连接；三套无线接收电路模块A1、A2、A3的正极电源输入端1脚（2脚悬空）和九只继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9正极电源输入端连接；第一及第二套无线接收电路模块A1及A2的四个输出端4、5、6、7脚、第三套无线接收电路模块A3的第一个输出端4脚和九只电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9一端分别连接；九只电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9另一端和九只NPN三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9基极分别连接；九只NPN三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9集电极和九只继电器J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9负极电源输入端分别连接；九只NPN三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9发射极和三路无线接收电路模块A1、A2、A3的负极电源输入端3脚连接；第三只、第四只、第五只、第六只、第七只、第八只继电器J3、J4、J5、J6、J7、J8的两个控制电源输入端分别连接，三套无线接收电路模块A1、A2、A3的正负两极电源输入端1及3脚分别连接；无线接收电路模块A1、A2、A3具有编码电路，通过编码电路不同编码能防止同型号无线接收电路模块发射无线信号相互干扰。无线接收电路模块A1、A2、A3分别和无线发射电路模块A4、A5、A6内部编码电路的编码一致。

图1、2、3所示，稳压电源A的电源输入端1及2脚、无线接收机构的交流控制电源输入端继电器J1、J2、J9两个控制电源输入端和交流220V电源两极分别经导线连接。稳压电源A的第一路电源输出端3及4脚和无线接收机构的电源输入两端无线接收电路模块A1、A2、A3的1及3脚，摄像头SX及显示屏P电源输入两端分别经导线连接。稳压电源A的第二路电源输出端5及6脚和无线接收机构的直流控制电源输入端继电器J3、J4、J5、J6、J7、J8两个控制电源输入端分别经导线连接。所述无线接收机构的第一路及第二路控制电源输出端继电器J1、J2的两个常开触点端和电液推杆M1的电机电源输入两端分别经导线连接（220V交流电源两极分别接继电器J1、J2的两个控制电源输入端，继电器J1的一个常开触点端接电机的电容其中一个接线端、继电器J1的另一个常开触点端接电机绕组一端，继电器J2的一个常开触点端接电机的电容另一个接线端、继电器J2的另一个常开触点端接电机绕组一端）。无线接收机构的第三路及第四路控制电源输出端继电器J3、J4两个常开触点端和左右调节设备的电机减速设备M2正负及负正两极电源输入端分别经导线连接。无线接收机构的第五路及第六路控制电源输出端继电器J5、J6两个常开触点端和左右调节设备的电动推杆M4正负及负正两极电源输入端分别经导线连接。无线接收机构的第七路及第八路控制电源输出端继电器J7、J8两个常开触点端和支撑机构的两套电动推杆M5正负及负正两极电源输入端分别经导线连接。无线接收机构的第九路控制电源输出端继电器J9两个常开触点端和电动取样钻本体M3的电机电源输入两端分别经导线连接。摄像头SX的视频输出端和显示屏P的视频输入端经视频线连接。

图1、2、3所示，本发明由于全部部件安装在移动车3（具有车轮1）的上部，因此能转运到隧道内任何位置作业。当到达作业区域时，操作人员分别顺时针旋转四套车辆固定设备的手把95，于是，四套车辆固定设备的转动盘94分别带动丝杆92及接触板93下行，四套车辆固定设备的接触板93接触地面后不再调节；调节后，由于四套车辆固定设备的接触板93下端和地面紧密接触（接触面变多，且接触板下端水平和地面紧密接触，因此能防止钻进取样时车体晃动），这样能防止后续钻进取样时小车整体晃动对电动取样钻本体M3的钻进取样带来影响。当取样完毕后，操作人员分别逆时针旋转四套车辆固定设备的手把95，于是，四套车辆固定设备的转动盘94分别带动丝杆92及接触板93上行，四套车辆固定设备的接触板93间隔地面一定距离后不再调节；由于接触板和地面拉开了间距防止了对后续小车的运动造成阻碍。打开220V输入电源后，稳压电源A的1及2脚和继电器J1、J2、J9两个控制电源输入端分别得电。稳压电源A得电后在其内部电路作用下，其3及4脚会输出稳定的12V直流电源进入无线接收模块A1、A2、A3的1及3脚，以及摄像头SX、显示屏P电源输入两端，无线接收模块A1、A2、A3，以及摄像头SX、显示屏P处于得电工作状态（摄像头SX拍摄取样区域周围的视频数据、并传递到显示屏P显示）；同时稳压电源的5及6脚会输出24V直流电源进入继电器J3、J4、J5、J6、J7、J8的两个控制电源输入端。

图1、2、3所示，取样时，操作人员结合显示屏P显示(和人直接观看结合使用，显示屏主要用于对隧道顶部取样灰尘大时使用，这样操作人员不需要仰头观看、造成灰尘落入眼内)经摄像头SX拍摄的视频，当需要电动取样钻本体M3上升高度时，操作人员按下无线发射电路模块A4的第一个按键S1，于是，无线发射电路模块A4发射出第一路无线闭合信号，无线接收电路模块A1接收到第一路无线闭合信号后其4脚会输出高电平，高电平经电阻R1降压限流进入NPN三极管Q1基极，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入继电器J1负极电源输入端，继电器J1得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，220V交流电源两极分别接继电器J1的两个控制电源输入端，继电器J1的一个常开触点端接电液推杆M1的电机电容其中一个接线端、继电器J1的另一个常开触点端接电机绕组一端，所以此刻电液推杆M1的电机转轴会顺时针转动，在电液推杆M1的内部机构作用下，电液推杆M1的活塞杆带动支撑板51及其上端的包括电动取样钻本体M3上升高度，接近隧道内顶部。当电动取样钻本体M3上升高度到位后，操作人员再次按下无线发射电路模块A4的第一个按键S1，于是，无线发射电路模块A4发射出第一路无线开路信号，无线接收电路模块A1接收到第一路无线开路信号后其4脚不再输出高电平，进而NPN三极管Q1截止，继电器J1失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别开路，这样电液推杆M1也就不再带动电动取样钻本体M3上升高度（最大可上升1.5m高度，且电液推杆M1、电动取样钻本体M3、移动小车3等具有一定高度，因此安全能满足隧道顶部的取样高度需要），为钻进取样做好准备。实际情况下，当后续取样完毕需要转运时，为了方便转运，操作人员按下无线发射电路模块A4的第二个按键S2，于是，无线发射电路模块A4发射出第二路无线闭合信号，无线接收电路模块A1接收到第二路无线闭合信号后其5脚会输出高电平，高电平经电阻R2降压限流进入NPN三极管Q2基极，NPN三极管Q2导通集电极输出低电平进入继电器J2负极电源输入端，继电器J2得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于， 220V交流电源两极分别接继电器J2的两个控制电源输入端，继电器J2的一个常开触点端接电液推杆M1的电机电容另一个接线端、继电器J2的另一个常开触点端接电机绕组一端，所以此刻电液推杆M1的电机转轴会逆时针转动，在电液推杆M1的内部机构作用下，电液推杆M1的活塞杆带动支撑板51及其上端的包括电动取样钻本体M3下降高度，整体高度变低能达到1.5m，方便了后续取样完毕后转运。当电动取样钻本体M3下降高度到位后，操作人员再次按下无线发射电路模块A4的第二个按键S2，于是，无线发射电路模块A4发射出第二路无线开路信号，无线接收电路模块A1接收到第二路无线开路信号后其5脚不再输出高电平，进而NPN三极管Q2截止，继电器J2失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别开路，这样电液推杆M2也就不再带动电动取样钻本体M3下降高度，然后就可方便转运本发明到其他作业区域，或完成取样方便转运回设备室。

图1、2、3所示，当电动取样钻本体M3上升高度接近作业点位时，操作人员结合显示屏P显示经摄像头SX拍摄的视频，按下无线发射电路模块A5的第三个按键S3，于是，无线发射电路模块A5发射出第三路无线闭合信号，无线接收电路模块A2接收到第三路无线闭合信号后其6脚会输出高电平，高电平经电阻R7降压限流进入NPN三极管Q7基极，NPN三极管Q7导通集电极输出低电平进入继电器J7负极电源输入端，继电器J7得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器J7两个常开触点端和支撑机构的两套电动推杆M5正负两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻两套电动推杆M5的电机转轴会顺时针转动，在两套电动推杆M5的内部机构作用下，两套电动推杆M5的活塞杆推动上板111上升高度。两套电动推杆M5的活塞杆推动上板111上升高度和位于电动取样钻本体M3上前后两侧的隧道顶部接触后，由于上板上端具有防滑胶块，因此上板上的防滑胶块和隧道内顶部有效接触后能起到支撑固定作用，也就是本发明上下端有效固定在隧道顶部和下端之间，防止了后续钻进取样时电动取样钻本体M3晃动对取样造成干扰。为了保证两套电动推杆M5活塞杆的上部上板111胶块都能和隧道内顶部接触，因此本发明每次取样前，把移动车3和隧道之间纵向分布，保证两套电动推杆M5活塞杆也和隧道纵向分布，上升高度后两套电动推杆M5活塞杆上端的接触板能同时接触隧道内顶部。当两套电动推杆M5的活塞杆推动上板111上升高度和位于电动取样钻本体M3上前后两侧的隧道顶部接触后，操作人员再次按下无线发射电路模块A5的第三个按键S3，于是，无线发射电路模块A5发射出第三路无线开路信号，无线接收电路模块A2接收到第三路无线开路信号后其6脚不再输出高电平，进而NPN三极管Q7截止，继电器J7失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别开路，这样两套电动推杆M5的活塞杆就不再推动上板111上升高度（最大可上升300mm高度，电动推杆103的活塞杆位于下止点前提下，两套电动推杆M5的活塞杆上行到止点后高于电动取样钻本体M3的取样钻上端高度，因此安全能满足隧道顶部的取样高度需要），为钻进取样做好准备。实际情况下，当后续取样完毕需要转运时，操作人员按下无线发射电路模块A5的第四个按键S4，于是，无线发射电路模块A5发射出第四路无线闭合信号，无线接收电路模块A2接收到第四路无线闭合信号后其7脚会输出高电平，高电平经电阻R8降压限流进入NPN三极管Q8基极，NPN三极管Q8导通集电极输出低电平进入继电器J8负极电源输入端，继电器J8得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器J8两个常开触点端和支撑机构的两套电动推杆M5负正两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻两套电动推杆M5的电机转轴会逆时针转动，在两套电动推杆M5的内部机构作用下，两套电动推杆M5的活塞杆带动上板111下降高度和隧道内顶部拉开间距。上板111下降高度到后，操作人员再次按下无线发射电路模块A5的第四个按键S4，于是，无线发射电路模块A5发射出第四路无线开路信号，无线接收电路模块A2接收到第四路无线开路信号后其7脚不再输出高电平，进而NPN三极管Q8截止，继电器J8失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别开路，这样两套电动推杆M5的活塞杆就不再带动上板111下降高度，为转运或到下一个作业点作业做好准备。

图1、2、3所示，当两套电动推杆M5的活塞杆推动上板111上升高度和位于电动取样钻本体M3上前后两侧的隧道顶部接触后，操作人员结合显示屏P显示经摄像头SX拍摄的视频，按下无线发射电路模块A6的第一个按键S1，于是，无线发射电路模块A6发射出第一路无线闭合信号，无线接收电路模块A3接收到第一路无线闭合信号后其4脚会输出高电平，高电平经电阻R9降压限流进入NPN三极管Q9基极，NPN三极管Q9导通集电极输出低电平进入继电器J9负极电源输入端，继电器J9得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器J9两个常开触点端(控制电源输入端和220V电源两极分别连接)和电动取样钻本体M3两个电源输入端分别连接，所以此刻电动取样钻本体M3会得电工作带动钻头41转动，为取样做好准备。当后续电动取样钻本体M3取样完毕后，操作人员结合显示屏P显示经摄像头SX拍摄的视频，再次按下无线发射电路模块A6的第一个按键S1，于是，无线发射电路模块A6发射出第一路无线开路信号，无线接收电路模块A3接收到第一路无线开路信号后其4脚会停止输出高电平，进而NPN三极管Q9截止、继电器J9失电不再吸合，那么电动取样钻本体M3也不再动钻头41转动，完成取样工作（实际取样完毕后，把钻头从隧道内全部退出前要保持钻头转动，这样，钻头在电动取样钻本体M3下降高度时才会慢慢从隧道内退出来，完全退出后再关闭）。

图1、2、3所示，当电动取样钻本体M3的钻头转动后，操作人员结合显示屏P显示经摄像头SX拍摄的视频，按下无线发射电路模块A5的第一个按键S1，于是，无线发射电路模块A5发射出第一路无线闭合信号，无线接收电路模块A2接收到第一路无线闭合信号后其4脚会输出高电平，高电平经电阻R5降压限流进入NPN三极管Q5基极，NPN三极管Q5导通集电极输出低电平进入继电器J5负极电源输入端，继电器J5得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器J5两个常开触点端和左右调节设备的电动推杆M4正负两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻电动推杆M4的电机转轴会顺时针转动，在电动推杆M4的内部机构作用下，电动推杆M4的活塞杆推动电动取样钻本体M3逐渐上升高度，这样，电动取样钻本体M3就会在上升高度中通过钻头41对作业区域进行钻进取样。实际情况下，操作人员控制电动取样钻本体M3上升高度中、通过钻头对作业区域进行钻进取样时需要间隙控制，也就是说当电动取样钻本体M3负荷变大工作产生的噪音明显不对（电动取样钻本体M3工作时负荷大其声音会发生变化，这是操作人员公知的知识），就需要暂时控制电动推杆M4不再工作，电动取样钻本体M3继续工作、暂时不上升高度，等电动取样钻本体M3的电机声音恢复正常后，再重新控制电动推杆M4工作、推动电动取样钻本体M3上升高度，直到完成全部取样工作。操作中，当需要电动取样钻本体M暂停工作，操作人员结合显示屏P显示经摄像头SX拍摄的视频，再次按下无线发射电路模块A5的第一个按键S1，于是，无线发射电路模块A5发射出第一路无线开路信号，无线接收电路模块A2接收到第一路无线开路信号后其4脚会停止输出高电平，进而NPN三极管Q5截止、继电器J5失电不再吸合，那么电动推杆M4也就不再得电工作。当取样完毕需要钻头42从隧道内退出时，操作人员结合显示屏P显示经摄像头SX拍摄的视频，按下无线发射电路模块A5的第二个按键S2，于是，无线发射电路模块A5发射出第二路无线闭合信号，无线接收电路模块A2接收到第二路无线闭合信号后其5脚会输出高电平，高电平经电阻R6降压限流进入NPN三极管Q6基极，NPN三极管Q6导通集电极输出低电平进入继电器J6负极电源输入端，继电器J6得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于，继电器J6两个常开触点端和左右调节设备的电动推杆M4负正两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻电动推杆M4的电机转轴会逆时针转动，在电动推杆M4的内部结构作用下，电动推杆M4的活塞杆带动取样钻本体M3下降高度，这样，电动取样钻本体M3的钻头就会从隧道内退出。当钻头41从隧道内退出后，操作人员结合显示屏P显示经摄像头SX拍摄的视频，再次按下无线发射电路模块A5的第二个按键S2，于是，无线发射电路模块A5发射出第二路无线开路信号，无线接收电路模块A2接收到第二路无线开路信号后其5脚会停止输出高电平，进而NPN三极管Q6截止、继电器J6失电不再吸合，那么电动推杆M4也就不再得电工作。

图1、2、3所示，本发明中，在电动取样钻本体M3钻进前，不但能钻进电动取样钻本体M3的上端隧道垂直部位，还能钻进左右侧端任何一个位置的隧道顶部，这样固定本发明后如果发现钻头垂直上端和取样部位有偏差时（左右偏差），不需要重新移动车体等，直接就可调节钻头41的方位。当需要向左调角度钻头角度时，操作人员按下无线发射电路模块A4的第三个按键S3，于是，无线发射电路模块A4发射出第三路无线闭合信号，无线接收电路模块A1接收到第三路无线闭合信号后6脚会输出高电平，高电平经电阻R3降压限流进入NPN三极管Q3基极，NPN三极管Q3导通集电极输出低电平进入继电器J3负极电源输入端，继电器J3得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于， 继电器J3两个常开触点端和左右调节设备的电机减速设备M2正负两极电源输入端分别经导线连接，所以，此刻电机减速设备M2会得电工作其动力输出轴带动电动推杆M4及电动取样钻本体M3向左转动角度。当电动取样钻本体M3向左调节角度到位后，操作人员再次按下无线发射电路模块A4的第三个按键S3，于是，无线发射电路模块A4发射出第三路无线开路信号，无线接收电路模块A1接收到第三路无线开路信号后其6脚不再输出高电平，进而NPN三极管Q3截止，继电器J3失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别开路，这样电机减速设备M2不再带动电动取样钻本体M3向左转动角度，操作人员后续就可进行钻进作业（电机减速设备M2向左角度钻进取样时，电动推杆M4的活塞杆上行时相对位置就是向左前端前进，推动旋转的电机减速设备M4钻头钻进）。当需要向右调角度钻头角度时，操作人员按下无线发射电路模块A4的第四个按键S4，于是，无线发射电路模块A4发射出第四路无线闭合信号，无线接收电路模块A1接收到第四路无线闭合信号后7脚会输出高电平，高电平经电阻R4降压限流进入NPN三极管Q4基极，NPN三极管Q4导通集电极输出低电平进入继电器J4负极电源输入端，继电器J4得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合。由于， 继电器J4两个常开触点端和左右调节设备的电机减速设备M2负正两极电源输入端分别经导线连接，所以，此刻电机减速设备M4会得电工作其动力输出轴带动电动推杆M4及电动取样钻本体M3向右转动角度。当电动取样钻本体M3向右调节角度到位后，操作人员再次按下无线发射电路模块A4的第四个按键S4，于是，无线发射电路模块A4发射出第四路无线开路信号，无线接收电路模块A1接收到第四路无线开路信号后其7脚不再输出高电平，进而NPN三极管Q4截止，继电器J4失电不再吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别开路，这样电机减速设备M2不再带动电动取样钻本体M3向右转动角度，操作人员后续就可进行钻进作业（电机减速设备M2向右角度钻进取样时，电动推杆M4的活塞杆上行时相对位置就是向右前端前进，推动旋转的电机减速设备M4钻头钻进）。

图1、2、3所示，本发明由于全部部件安装在移动车3的上部，因此能转运到隧道内任何位置作业，由于电液推杆5的活塞杆能调节高度，因此转运中本发明高度不高，使用更加便利。到现场后通过车辆调节固定设备，能使四套车辆固定设备的下端接触板93和地面接触，防止了钻进作业时，整体设备晃动对钻进取样带来的影响。本发明应用中，不需要操作人员登高作业，操作人员在地面就可经显示屏显示的取样钻附近视频 ，通过遥控控制取样钻上升或下降高度会、左或后转动，这样能对隧道内顶部不同高度、不同位置处进行非人工取样操作，并能根据需要对隧道侧壁内进行取样，且取样中还能控制取样钻头钻进和退出，达到了智能化控制目的。本发明特别适用于隧道内顶部区域取样，给操作人员带来了方便，且减少了风险，并减少了灰尘对操作人员身体健康带来的影响。电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9阻值是1K；NPN三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9型号是9013；继电器K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9是型号DC12V继电器。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种隧道智能取样装置 ，包括移动车及电动取样钻本体、电液推杆、摄像头、显示屏、稳压电源；其特征在于还具有车辆固定设备、左右调节设备、支撑机构、无线遥控机构和无线接收机构；所述车辆固定设备有相同的多套，每套分别包括螺纹管、丝杆，丝杆安装在螺纹管内，丝杆的下端有接触板、丝杆上端有转动盘，多套固定设备的螺纹管分别垂直安装在移动车箱体的外侧端四周；所述电液推杆垂直分布安装在箱体的外上端，电液推杆的活塞杆上端有支撑板；所述左右调节设备包括电机减速机构、轴承座、电动推杆，电机减速机构纵向分布安装在支撑板上部前端，轴承座安装在支撑板上部后端，电机减速机构的动力输出轴套在轴承座内的轴承内圈内，电机减速机构的动力输出轴上部中间有下固定板，电动推杆安装在下固定板上端，电动推杆的活塞杆上部有上固定板，电动取样钻本体垂直分布安装在上固定板的上部；所述支撑机构是两套电动推杆，两套电动推杆垂直分布分别安装在支撑板上端前后两侧，两套电筒推杆的活塞杆上端分别经有上板；所述支撑板的上端右部有支撑杆，摄像头安装在支撑杆上，稳压电源和无线接收机构安装在箱体内，显示屏安装在箱体前侧外端；所述稳压电源的电源输入端、无线接收机构的交流控制电源输入端和交流电源两极分别电性连接，稳压电源的第一路电源输出端和无线接收机构的电源输入两端分别电性连接，稳压电源的第二路电源输出端和无线接收机构的直流控制电源输入端电性连接；所述无线接收机构的第一路及第二路控制电源输出端和电液推杆的电源输入两端分别电性连接，无线接收机构的第三路及第四路控制电源输出端和左右调节设备的电机减速设备正负及负正两极电源输入端分别电性连接，无线接收机构的第五路及第六路控制电源输出端和左右调节设备的电动推杆正负及负正两极电源输入端分别电性连接，无线接收机构的第七路及第八路控制电源输出端和支撑机构的两套电动推杆正负及负正两极电源输入端分别电性连接，无线接收机构的第九路控制电源输出端和电动取样钻本体的电源输入两端分别电性连接，摄像头的视频输出端和显示屏的视频输入端经视频线连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道智能取样装置 ，其特征在于，支撑机构两套电动推杆的活塞杆上行到止点后高于电动取样钻本体的取样钻上端高度。

3.根据权利要求1所述的一种隧道智能取样装置 ，其特征在于，多套固定设备的丝杆高度高于箱体的高度。

4.根据权利要求1所述的一种隧道智能取样装置 ，其特征在于，每只上板的上部有胶块。

5.根据权利要求1所述的一种隧道智能取样装置 ，其特征在于，稳压电源是交流转直流开关电源模块。

6.根据权利要求1所述的一种隧道智能取样装置 ，其特征在于，无线遥控机构包括三套无线遥控板。

7.根据权利要求1所述的一种隧道智能取样装置 ，其特征在于，无线接收机构包括三套无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器，其间经电路板布线连接，三套无线接收电路模块的正极电源输入端和九只继电器正极电源输入端连接，第一及第二套无线接收电路模块的四个输出端、第三套无线接收电路模块的第一个输出端和九只电阻一端分别连接，九只电阻另一端和九只NPN三极管基极分别连接，九只NPN三极管集电极和九只继电器负极电源输入端分别连接，九只NPN三极管发射极和三路无线接收电路模块的负极电源输入端连接，第三只、第四只、第五只、第六只、第七只、第八只继电器的两个控制电源输入端分别连接。

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