CN207991298U - 工业炉内衬垂直影像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业炉内衬垂直影像采集装置，包括导向绳，导向绳竖直安装在工业炉的炉体内部；起升机构，包括导向绳套筒、卷绳器和牵引绳，导向绳套筒套穿于导向绳，卷绳器固定于工业炉的外部，牵引绳的一端与卷绳器连接并缠绕在其绞盘上；固定平台，固定平台与导向绳套筒固定连接，牵引绳的另一端与固定平台连接；多个摄像头，周向安装于固定平台上。本实用新型摄像头的数量根据影像采集的重叠率需要进行安装，一次采集筒体一圈的影像，避免了单个摄像头旋转、间隔拍摄采集等复杂的机械运动；摄像头技术成熟，独立供电，能间隔拍照，自动存储，可通过WIFI将图片直接回传到电脑，在集群采集影像时集中使用，其余时间可作为正常影像的采集。

Description

工业炉内衬垂直影像采集装置

技术领域

本实用新型涉及炉窑施工技术领域，具体涉及一种工业炉内衬垂直影像采集装置。

背景技术

近年来，炉窑内衬修复项目逐渐增多，检修过程中，首先需要对炉窑内衬破损程度进行检测，才能计算工程量以及制定检修方案。目前的检测方法是通过目测耐火材料的外观破损情况，而对内衬的整体几何尺寸变形量无法提供数据，在施工过程中，遇到问题只能进一步变更施工计划，追加工程量，施工工期无法保障。

随着三维激光扫描技术、倾斜摄影测量技术的广泛应用，在炉窑内衬检修前期采用类似技术辅助检测，得到炉窑内衬准确的3D形状，检测内衬破损程度以及几何尺寸的变形情况，能更准确的计算工程量以及制定检修方案。

上述三维激光扫描技术，只需数分钟即可产生复杂环境和几何结构的详细三维图像。最终的图像是由数百万彩色的点云组成，可用来对现有环境进行数字化再现。适合房屋建筑、开挖体积、建筑外立面和结构变形等测量，但针对炉窑项目还是存在缺陷。例如受限垂直空间的热风炉和干熄焦炉炉体内部有变径，存在扫描死角。

上述倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性。数据采集设备为无人机，对场景进行连续影像采集，再利用具有空中三角测量计算的软件，分析从不同视点拍摄的几个影像的静态对象，并以自动检测对应于一个相同的物理点像素。从许多这样的对应关系，得到内衬的准确的3D形状，进一步输出带有照片贴图的逼真三维模型或网格面模型。无人机适合在室外空间完成大场景的影像采集，在狭小空间内起飞和降落相当危险，操作不当会引发事故，不适合炉窑狭小空间的使用。

另外，目前还存在一种工业炉内衬影像采集装置，它采用单个照相机进行影像采集，需要完成照相机旋转、间隔拍摄等复杂机械运动，采集周期长，操作复杂。

综上，目前亟需实用新型一种能快速的在工业炉内衬进行垂直方向的影像采集装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种工业炉内衬垂直影像采集装置，它能一次采集有限空间一圈的影像，避免了单个摄像头旋转、间隔拍摄采集等复杂的机械运动，快速实现影像采样。

本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种工业炉内衬垂直影像采集装置，包括导向绳，所述导向绳竖直安装在工业炉的炉体内部；起升机构，所述起升机构包括导向绳套筒、卷绳器和牵引绳，所述导向绳套筒套穿于所述导向绳，所述卷绳器固定于工业炉的外部，所述牵引绳的一端与卷绳器连接并缠绕在其绞盘上；固定平台，所述固定平台与所述导向绳套筒固定连接，所述牵引绳的另一端与所述固定平台连接；多个摄像头，所述多个摄像头周向安装于所述固定平台上。

上述方案中，所述导向绳有两根，两根导向绳平行布置，所述导向绳套筒对应有两个，所述导向绳的两端分别固定在工业炉内衬的顶部和底部。

上述方案中，所述固定平台为圆环形，所述固定平台的内壁中间固定一连杆，所述连杆两端设有用于所述导向绳套筒穿过的孔，所述连杆与所述导向绳套筒固定连接。

上述方案中，所述连杆中部固定安装有吊耳，所述吊耳与所述牵引绳另一端连接。

上述方案中，所述起升机构还包括导向滑轮，所述导向滑轮安装于所述工业炉的炉体外部、位于所述卷绳器的上方，所述牵引绳跨过所述导向滑轮的圆盘。

上述方案中，所述多个摄像头安装于所述固定平台外沿。

上述方案中，所述多个摄像头沿所述固定平台的周向均匀布置。

上述方案中，所述多个摄像头的数量为18个，以20°夹角安装在圆形固定平台的外沿。

上述方案中，所述导向绳套筒的内径略大于所述导向绳的直径，所述导向绳套筒的上下两个端头为喇叭口。

本实用新型的有益效果在于：

1、摄像头的数量根据影像采集的重叠率需要进行安装，一次采集筒体一圈的影像，避免了单个摄像头旋转、间隔拍摄采集等复杂的机械运动。

2、摄像头技术成熟，独立供电，能间隔拍照，自动存储，可通过WIFI将图片直接回传到电脑，在集群采集影像时集中使用，其余时间可作为正常影像的采集。

3、本实用新型还可以扩展应用到其他领域，例如材料压力变形实验，在变形的一瞬间，多个摄像头同时触发快门，采集瞬间变化的影像。转化成模型以后，进行材料变形分析。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型工业炉内衬垂直影像采集装置的结构图。

图中：100、工业炉内衬垂直影像采集装置；10、导向绳；20、起升机构；21、导向绳套筒；22、连杆；221、吊耳；23、导向滑轮；24、牵引绳；25、卷绳器；30、固定平台；40、摄像头。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，为本实用新型第一实施例的工业炉内衬垂直影像采集装置100，包括：

导向绳10，导向绳10垂直安装在工业炉的炉体内部，导向绳10的两端分别固定在工业炉的炉顶部位和炉底部位；

起升机构20，起升机构20包括导向绳套筒21、卷绳器25和牵引绳24，导向绳套筒21套穿于导向绳10，卷绳器25固定于工业炉的外部，牵引绳24的一端与卷绳器25连接并缠绕在其绞盘上，通过卷绳器25收放牵引绳24，从而调整工业炉内衬垂直影像采集装置100的高度，优选地，卷绳器25为电动棘轮卷绳器或手动棘轮卷绳器；

固定平台30，固定平台30与导向绳套筒21固定连接，牵引绳24的另一端与固定平台30连接；

多个摄像头40，多个摄像头40均匀周向安装于固定平台30上，摄像头40的数量根据影像采集的重叠率需要进行安装，摄像头40独立供电，能间隔拍照，自动存储，可通过WIFI将图片直接传回电脑。

进一步优化，本实施例中，导向绳10有两根，两根导向绳10平行布置，所述导向绳套筒21对应有两个。

进一步优化，本实施例中，固定平台30为圆环形，固定平台30的内壁中间固定一连杆22，连杆22两端设有用于导向绳套筒21穿过的孔，连杆22与导向绳套筒21固定连接。

进一步优化，本实施例中，连杆22中部固定安装有吊耳221，吊耳221与牵引绳24另一端连接，通过卷绳器25实现固定平台30的上下运行。

进一步优化，本实施例中，起升机构20还包括导向滑轮23，导向滑轮23安装于工业炉的炉体外部、位于卷绳器25的上方，用于改变牵引绳24的方向，牵引绳24跨过导向滑轮23的圆盘。

进一步优化，本实施例中，多个摄像头40安装于固定平台30外沿。

进一步优化，本实施例中，多个摄像头40沿固定平台30的周向均匀布置。

摄像头40的数量根据影像采集的重叠率需要进行安装，本实例筒体(工业炉内衬)一圈采集18张图片，多个摄像头40的数量为18个，以20°夹角安装在圆形固定平台30的外沿。

进一步优化，本实施例中，导向绳套筒21的内径略大于导向绳10的直径，导向绳套筒21的上下两个端头为喇叭口，防止剐蹭导向绳10。

使用时，按照影像采集的总体高度以及旁向重叠率＞50％的要求，进行垂直提升，然后同时采集影像，再进行提升，依次完成全筒体内垂直影像的采集。将每个摄像头文件单独存储一个文件夹，最后导入具有空中三角测量计算的软件(Bentley ContextCaptureCenter)中，进行运算，获取实景模型。

本装置还可以扩展应用到其他领域，例如材料压力变形实验，在变形的一瞬间，多个摄像头同时触发快门，采集瞬间变化的影像。转化成模型以后，进行材料变形分析。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (8)

1.一种工业炉内衬垂直影像采集装置，包括导向绳和起升机构，所述导向绳竖直安装在工业炉的炉体内部；所述起升机构包括导向绳套筒、卷绳器和牵引绳，所述导向绳套筒套穿于所述导向绳，所述卷绳器固定于工业炉的外部，所述牵引绳的一端与卷绳器连接并缠绕在其绞盘上；其特征在于，所述工业炉内衬垂直影像采集装置还包括固定平台和多个摄像头，所述固定平台与所述导向绳套筒固定连接，所述牵引绳的另一端与所述固定平台连接；所述多个摄像头周向安装于所述固定平台上；所述多个摄像头沿所述固定平台的周向均匀布置；所述摄像头的数量根据影像采集的重叠率需要进行安装。

2.根据权利要求1所述的工业炉内衬垂直影像采集装置，其特征在于，所述导向绳有两根，两根导向绳平行布置，所述导向绳套筒对应有两个，所述导向绳的两端分别固定在工业炉内衬的顶部和底部。

3.根据权利要求2所述的工业炉内衬垂直影像采集装置，其特征在于，所述固定平台为圆环形，所述固定平台的内壁中间固定一连杆，所述连杆两端设有用于所述导向绳套筒穿过的孔，所述连杆与所述导向绳套筒固定连接。

4.根据权利要求3所述的工业炉内衬垂直影像采集装置，其特征在于，所述连杆中部固定安装有吊耳，所述吊耳与所述牵引绳另一端连接。

5.根据权利要求1所述的工业炉内衬垂直影像采集装置，其特征在于，所述起升机构还包括导向滑轮，所述导向滑轮安装于所述工业炉的炉体外部、位于所述卷绳器的上方，所述牵引绳跨过所述导向滑轮的圆盘。

6.根据权利要求1所述的工业炉内衬垂直影像采集装置，其特征在于，所述多个摄像头安装于所述固定平台外沿。

7.根据权利要求6所述的工业炉内衬垂直影像采集装置，其特征在于，所述多个摄像头的数量为18个，以20°夹角安装在圆形固定平台的外沿。

8.根据权利要求1所述的工业炉内衬垂直影像采集装置，其特征在于，所述导向绳套筒的内径略大于所述导向绳的直径，所述导向绳套筒的上下两个端头为喇叭口。