一种土仓可视化监控装置
技术领域
本实用新型涉及盾构机领域,具体而言,涉及一种土仓可视化监控装置。
背景技术
盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建隧道之“盾”(指支撑性管片),它区别于敞开式施工法。目前关于盾构机的土仓内观察主要利用土仓内闲置预留孔进行观察。在人仓内打开闲置预留孔的球阀,使用清渣装置把预留孔疏通,然后使用探测装置,将带有摄像探头的探测装置从预留孔顶入土仓内部观察土仓内部情况。
发明人在研究中发现,现有的盾构机至少存在以下缺点:在土仓观察中,操作较为复杂,耗时时间长,且同时无法实现连续性、在线观察。
实用新型内容
本实用新型的目的包括提供一种土仓可视化监控装置,其通过电脑显示器显示土仓内的实时情况,操作简单,可连续观察和在线观察。
本实用新型的实施例通过以下技术方案实现:
一种土仓可视化监控装置,用于盾构机,包括观察组件、智能摄像头、硬盘录像机NVR、交换机和电脑显示器。观察组件设置于盾构机的土仓上,智能摄像头设置于观察组件,智能摄像头、交换机、硬盘录像机NVR、电脑显示器依次电信连接。智能摄像头用于对盾构机的土仓进行图像捕捉,电脑显示器设有监控软件。
发明人发现,目前对盾构机的土仓内进行观察检测时,往往操作较为复杂,耗时时间长,且同时无法实现连续性、在线观察。
据此发明人发明了一种土仓可视化监控装置,观察组件设置于盾构机的土仓上,通过设置于观察组件的智能摄像头对土仓内部情况进行图像捕捉,所捕捉的图像通过与之电信连接的交换机,交换机与硬盘录像机NVR接通,最终图像信息通过硬盘录像机NVR传递到监控室和操作室中的电脑显示器。通线路后,在电脑上打开相应的监控软件,可以对摄像头的角度、焦距等相关参数进行调整。上述的电信连接可通过网线实现。
上述的盾构机在线土仓视频装置取代了传统型凭借经验判断的方法,将土仓内部情况传输至上位机与监控室,实现实时在线观察。可为施工人员提供非常重要的参数信息,为后续的工序安排提供可靠的信息依据。
综上,这样的土仓可视化监控装置,可直接在电脑显示器上直观的观察土仓内部情况,实现在线观察与连续观察功能,且操作简单。
进一步地,包括第一防护件,第一防护件与观察组件连接,第一防护件较于观察组件远离盾构机的土仓的中心。
进一步地,观察组件设有第一冲洗腔道,观察组件包括观察面板,观察面板设置于盾构机的土仓内;
第一冲洗腔道在观察面板上形成冲洗口,冲洗口斜对着观察面板设置;
第一冲洗腔道在远离观察面板的一侧形成入水口。
进一步地,盾构机的中盾设有储水罐,储水罐与入水口通过水管连接,第一防护件设有第一通孔,第一通孔用于水管通过;
入水口处设有活接,入水口通过活接与水管连接。
进一步地,储水罐设有进气口与进水口,进气口与进水口相互配合用于将储水罐的水压入入水口;
进气口、进水口与储水罐之间分别设有气动球阀。
进一步地,观察组件还包括观察盖板和观察挡板,观察盖板与观察挡板螺栓连接,观察盖板与观察面板之间具有密封性;
观察面板夹设于观察盖板与观察挡板之间,观察挡板设有第二通孔,第二通孔与观察面板相对设置,观察面板通过第二通孔与盾构机的土仓接通;
智能摄像头设置于观察盖板;
观察盖板远离观察面板的一侧与第一防护件螺栓连接,第一防护件包括薄壁圆筒;
入水口设置于观察盖板,活接安装于观察盖板;
活接通过沉头孔与观察盖板螺纹连接用于增加密封性。
进一步地,第二通孔在观察挡板上形成第二圆周侧面,第二圆周侧面上设有紧密贴合的溜渣板;
溜渣板的横截面包括直角三角形,直角三角形的一边与第二圆周边缘连接,直角三角形的另一边与观察挡板连接。
进一步地,观察组件包括第二防护件、第二冲洗件和半球形观察窗,半球形观察窗包括位于圆面的外侧边缘且沿圆面向外延伸的安装板;
半球形观察窗、第二冲洗件、第二防护件依次连接;
半球形观察窗与第二冲洗件通过半球形观察窗的安装板上预设的螺栓孔连接。
进一步地,半球形观察窗设有多个喷水孔,第二冲洗件包括喷水弯头,喷水孔均与喷水弯头连接。
进一步地,第二防护件包括圆形工件,圆形工件与第二冲洗件螺栓连接,智能摄像头设置于圆形工件,智能摄像头与半球形观察窗相对设置。
本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
1、通过电脑显示器显示土仓内的实时情况,操作简单,可连续观察和在线观察;
2、可为后续的工序安排提供可靠的信息依据。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第一结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第二结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第三结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第四结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第五结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第六结构示意图;
图7为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第七结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第八结构示意图;
图9为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第九结构示意图;
图10为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置的第十结构示意图。
图标:10-土仓可视化监控装置,100-观察组件,110-第一冲洗腔道,111-冲洗口,112-入水口,112a-活接,120-观察面板,130-观察盖板,140-观察挡板,141-第二通孔,141b-第二圆周侧面,142-溜渣板,200-智能摄像头,300-硬盘录像机NVR,400-交换机,500-电脑显示器,600-第一防护件,610-第一通孔,700-第二防护件,710-圆形工件,800-第二冲洗件,810-喷水弯头,900-半球形观察窗,910-安装板,920-喷水孔,20-储水罐,21-进气口,22-进水口,23-气动球阀。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
图1为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第一结构示意图,具体展示智能摄像头200、交换机400、硬盘录像机NVR300、电脑显示器500依次连接的示意图;
图2为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第二结构示意图,具体展示观察组件100的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第三结构示意图,具体展示观察组件100与第一防护件600相互配合的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第四结构示意图,具体展示溜渣板142设置于观察挡板140的示意图;
图5为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第五结构示意图,具体展示储水罐20与活接112a的输水的示意图;
图6为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第六结构示意图,具体展示第一防护件600的结构以及第一通孔610设置于第一防护件600上的示意图;
图7为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第七结构示意图,具体展示半球形观察窗900的一个视角的结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第八结构示意图,具体展示半球形观察窗900的剖视图;
图9为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第九结构示意图,具体展示第二冲洗件800的结构示意图;
图10为本实用新型实施例提供土仓可视化监控装置10的第十结构示意图,具体展示第二防护件700的结构示意图。
实施例1
请参照图1至图6,图1至图6提供了一种土仓可视化监控装置10,用于盾构机,包括观察组件100、智能摄像头200、硬盘录像机NVR300、交换机400和电脑显示器500。观察组件100设置于盾构机的土仓上,智能摄像头200设置于观察组件100,智能摄像头200、交换机400、硬盘录像机NVR300、电脑显示器500依次电信连接。智能摄像头200用于对盾构机的土仓进行图像捕捉,电脑显示器500设有监控软件。
发明人发现,目前对盾构机的土仓内进行观察检测时,往往操作较为复杂,耗时时间长,且同时无法实现连续性、在线观察。
据此发明人发明了一种土仓可视化监控装置10,观察组件100设置于盾构机的土仓上,通过设置于观察组件100的智能摄像头200对土仓内部情况进行图像捕捉,所捕捉的图像通过与之电信连接的交换机400,交换机400与硬盘录像机NVR300接通,最终图像信息通过硬盘录像机NVR300传递到监控室和操作室中的电脑显示器500。通线路后,在电脑上打开相应的监控软件,可以对摄像头的角度、焦距等相关参数进行调整。上述的电信连接可通过网线实现。
上述的盾构机在线土仓视频装置取代了传统型凭借经验判断的方法,将土仓内部情况传输至上位机与监控室,实现实时在线观察。盾构机在线土仓视频装置可直接观察土仓内部情况以及刀盘情况,若发现刀具磨损严重、刀盘结泥饼,可根据观察到的图像情况为后续施工安排做出相应的调整,节约施工成本。
通过智能摄像头200观察土仓内部情况,包括观察土仓内部渣土情况、渣土含水量情况、观察刀盘是否存在结泥饼现象、观察刀盘是否存在刀具掉落的情况,可为施工人员提供非常重要的参数信息,为后续的工序安排提供可靠的信息依据。
综上,这样的土仓可视化监控装置10,可直接在电脑显示器500上直观的观察土仓内部情况,实现在线观察与连续观察功能,且操作简单。
进一步地,请参照图6,包括第一防护件600,第一防护件600与观察组件100连接,第一防护件600较于观察组件100远离盾构机的土仓的中心。
可选择的,第一防护件600与观察组件100螺栓连接,第一防护件600可保证监控系统不受环境的污染,提高观察效果。
进一步地,请参照图2,观察组件100设有第一冲洗腔道110,观察组件100包括观察面板120,观察面板120设置于盾构机的土仓内,第一冲洗腔道110在观察面板120上形成冲洗口111,冲洗口111斜对着观察面板120设置,第一冲洗腔道110在远离观察面板120的一侧形成入水口112。
发明人发现,现有的关于土仓观察的技术,在人仓内打开闲置预留孔的球阀,使用清渣装置把预留孔疏通,然后使用探测装置,将带有摄像探头的探测装置从预留孔顶入土仓内部观察土仓内部情况,会在操作过程中,由于预留孔被卵石堵塞严重,可能出现清渣装置无法疏通预留孔的情况。
而本实施例的技术方案,通过第一冲洗腔道110对观察面板120冲洗,避免通过清渣装置把预留孔疏通的过程,进而改善了无法疏通预留孔的情况。
第一冲洗腔道110为一个螺纹通孔与一个螺纹盲孔组成,远离冲洗口111一端的螺纹通孔与堵头连接,同时带堵头一端与土仓隔压板焊接连接,将通孔一端彻底封死。同时螺纹盲孔一端用于高压水流流入第一冲洗腔道110,从冲洗口111排出,由于第一冲洗腔道110的通孔具有一定斜度,因此冲洗口111直接对观察面板120进行冲洗。
更多地,观察面板120可选择为透明度与透光度较好,抗冲击性能较好、高强度、高韧度的帕姆板,以方便土仓可视化监控装置10对土仓内部情况进行监控。
进一步地,请参照图5,盾构机的中盾设有储水罐20,储水罐20与入水口112通过水管连接,第一防护件600设有第一通孔610,第一通孔610用于水管通过,入水口112处设有活接112a,入水口112通过活接112a与水管连接。
通过储水罐20对活接112a供水,第一冲洗腔道110的螺纹盲孔一端与活接112a连接,高压水流通过活接112a流入第一冲洗腔道110,从冲洗口111排出。
进一步地,请参照图5,储水罐20设有进气口21与进水口22,进气口21与进水口22相互配合用于将储水罐20的水压入入水口112,进气口21、进水口22与储水罐20之间分别设有气动球阀23。
具体地,储水罐20的工作原理如下:请参照图5,储水罐20带有一个手动排压球阀和一个压力表,储水罐20有两个进口,分别为进水口22和进气口21,分别与储水罐20通过气动球阀23和单向阀连接。进水口22处采用高压水管,进气口21处采用高压气管。开始打开相应的气动球阀23,进水口22的高压水流通过单向阀进入储水罐20,经过1分钟后储水罐20的水位大致在三分之一处,再打开进气口21与储水罐20之间的气动球阀23,进气口21通过单向阀向储水罐20中的液体进行加压,同时活接112a与储水罐20之间的气动球阀打开,储水罐20中的液体通过单向阀进图活接112a,由活接112a将高压水流引入第一冲洗腔道110对观察面板120进行冲洗。冲洗完毕后,将进水口22与储水罐20之间的气动球阀23关闭,只连接高压口,将储水罐20中剩余液体全部排出,同时对观察面板120吹气风干,吹洗完后依次关闭所有的气动球阀。
进一步地,请参照图2和图3,观察组件100还包括观察盖板130和观察挡板140,观察盖板130与观察挡板140螺栓连接,观察面板120夹设于观察盖板130与观察挡板140之间。观察盖板130靠近观察面板120的一面设置有圆形凸环,用于压紧观察面板120。如此可将观察面板120压紧固定。观察挡板140设有第二通孔141,第二通孔141与观察面板120相对设置,观察面板120通过第二通孔141与盾构机的土仓接。智能摄像头200设置于观察盖板130。观察盖板130远离观察面板120的一侧与第一防护件600螺栓连接,第一防护件600包括薄壁圆筒,入水口112设置于观察盖板130,活接112a安装于观察盖板130,活接112a通过沉头孔与观察盖板130螺纹连接用于增加密封性。
第一防护件600包括薄壁圆筒,通过螺栓连接到观察盖板130上。第一防护件600上设置有相应数量的通孔,使得进水管路能顺利穿过第一防护件600。上述的电信连接通过线路(网线)连接,第一防护件600上好设计一通孔,用于监控的线路的传输和连接。
观察盖板130上设置有与观察挡板140连接的通孔、与活接112a连接的通孔、与第一防护件600连接的螺栓孔。
第二通孔141与观察面板120相对设置,设置于观察盖板130的智能摄像头200能透过第二通孔141检测土仓内部情况。
进一步地,请参照图3和图4,第二通孔141在观察盖板130上形成第二圆周侧面141b,第二圆周侧面141b上设有紧密贴合的溜渣板142,溜渣板142的横截面包括直角三角形,直角三角形的一边与第二圆周边缘连接,直角三角形的另一边与观察面板120连接。
第二圆周侧面141b相当于第二通孔141的侧面。上述的溜渣板142可以选择焊接的方式设置在观察组件100上。溜渣板142的横截面选择为直角三角形,有利于排出观察组件100的底部渣土,有利于对土仓内部情况进行监控。
本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
1、可直接在电脑显示器500上直观的观察土仓内部情况,实现在线观察与连续观察功能,且操作简单;
2、第一防护件600可保证监控系统不受环境的污染,提高观察效果;
3、第一冲洗腔道110对观察面板120进行冲洗,有利于提高智能摄像头200捕捉的图像的质量;
4、溜渣板142有利于排出观察组件100的底部渣土,有利于对土仓内部情况进行监控。
实施例2
请参照图1、图7至图10,图1为本实用新型的本实施例提供一种土仓可视化监控装置10。从图1中可以看出一种土仓可视化监控装置10,用于盾构机,包括观察组件100、智能摄像头200、硬盘录像机NVR300、交换机400和电脑显示器500。观察组件100设置于盾构机的土仓上,智能摄像头200设置于观察组件100,智能摄像头200、交换机400、硬盘录像机NVR300、电脑显示器500依次电信连接。智能摄像头200用于对盾构机的土仓进行图像捕捉,电脑显示器500设有监控软件。
本实施例提供一种土仓可视化监控装置10,其与第一实施例的土仓可视化监控装置10部分相同,二者的区别在于本实施例的半球形观察窗900。
具体地,请参照图7、图8和图10,观察组件100包括第二防护件700、第二冲洗件800和半球形观察窗900,半球形观察窗900包括位于圆面的外侧边缘且沿圆面向外延伸的安装板910。半球形观察窗900、第二冲洗件800、第二防护件700依次连接,半球形观察窗900与第二冲洗件800通过半球形观察窗900的安装板910上预设的螺栓孔连接。
半球形观察窗900由透明度与透光度较好的材料制成,具体可选择抗冲击性能较好、高强度、高韧度的帕姆板。智能摄像头200通过半球形观察窗900对土仓内部情况进行成像、检测。
进一步地,请参照图9,半球形观察窗900设有多个喷水孔920,第二冲洗件800包括喷水弯头810,喷水孔920均与喷水弯头810连接。高压水流通过喷水弯头810流出对观察窗进行清洗。
进一步地,请参照图10,第二防护件700包括圆形工件710,圆形工件710与第二冲洗件800螺栓连接,智能摄像头200设置于圆形工件710,智能摄像头200与半球形观察窗900相对设置。
第二防护件700上设置有用于智能摄像头200的安装固定孔,同时还设计有预留孔,将一个手动球阀焊接在预留孔处。
选用圆形工件710作为第二防护件700,可在内圈相应出设置圆环凸台,用来与第二冲洗件800中的通孔相互配合,起到安装定位的作用。
更多地,可在第二冲洗件800中设置o型密封圈,保证密封性良好。
此实施例的半球形观察窗900与第二防护件700、第二冲洗件800的工作原理如下:由于预留孔处焊接一手动球阀。正常情况下,监控系统的电源线以及网线从打开的手动球阀内延伸出与外界相关电器连接。若在盾构机掘进中发生特殊情况,将监控装置破坏,导致整套发明装置密封性以及土仓内土压力遭到破坏时。可以做出以下措施进行补救,首先断掉摄像装置电源后,立马将预留孔焊接手动球阀中延申出的电源线与网线剪断,最后关闭手动球阀,使整套装置处于第二套密封装置中,因此不会导致土仓内压力降低以及土仓内地下水流出,以免影响掘进。待下次开仓后冲洗更换监控装置即可使其恢复正常使用。
本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:防止突发情况时土仓内压力降低以及土仓内地下水流出。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。