CN209927082U - 一种盾构渣土体积测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种盾构渣土体积测量装置，包括带操作台的盾构机、皮带机和控制机构组成，所述盾构机上设置有激光扫描机构，所述皮带机上设置有里程感应机构，所述操作台上设置控制机构，所述控制机构由交换机、电路板、显示器构成；所述交换机输入端分别连接扫描机构、里程感应机构；其输出端连接电路板；该装置为非接触式、精度较高、测量时间短、易于操作的实时测量装置。
Description
技术领域
本实用新型属于盾构机施工领域，特别涉及一种盾构渣土体积测量装置。
背景技术
随着我国城市建设的发展，国内很多大中型城市基本都已建成或在建地铁设施，盾构机在城市地铁的建设中发挥了重大作用。地铁盾构系统中，盾构机掘进过程中的排土量是判断前面是否出现塌方、地面隆起的一个重要参考量，当渣土过多而盾构机行进过慢则盾构机前面可能出现塌方，当渣土过少而盾构机行进过快则前面可能出现地面隆起。地铁盾构系统中对所产生的渣土测量要做到自动化、高速化、精细化的生产，而且还要根据物料量的测算进行带速优化，达到测量的高效准确。故而就要对生产现场的皮带输送机上的输送量进行精确测量，实现测量参数的信息化统计，以此在计量、检测等环节中满足工程需求。因此需要对渣土体积测量的原理及其系统设计进行更深入的研究，
实用新型内容
针对现有技术存在技术问题，本实用新型提供一种盾构渣土体积测量装置，该装置为非接触式、精度较高、测量时间短、易于操作的实时测量装置。
为了解决现有技术问题，本实用新型采用如下技术方案:
一种盾构渣土体积测量装置，包括带操作台的盾构机、皮带机和控制机构组成，所述盾构机上设置有激光扫描机构，所述皮带机上设置有里程感应机构，所述操作台上设置控制机构，所述控制机构由交换机、电路板、显示器构成；所述交换机输入端分别连接扫描机构、里程感应机构；其输出端连接电路板；其中：
所述交互机接收扫描机构、里程感应机构的信号数据合并转换成数据信息；
所述电路板中的数据处理单元接收交互机的数据信息进行处理获得渣土体积。
所述数据处理单元获得渣土体积过程：
(1)通过激光扫描机构数据信息获取初始轮廓的点云距离值；
(2)根据点云距离值计算得到点云坐标得到实时二维轮廓；
(3)对原始轮廓和实时二维轮廓进行计算得到物料面积S；
(4)根据里程计测量的距离L,按照如下公式生成渣土体积：
V＝S*L。
所述电路板嵌入在所述控制机构中。
有益效果
1、本实用新型利用激光雷达获取原始轮廓以及实时轮廓，根据两个轮廓计算实时物料的面积，再根据置于皮带机下侧的里程计获取皮带机速度输出给数据处理单元；实现了将信号信息和数据信息合并计算生成渣土体积。本实用新型克服了现有技术中对渣土体积计算误差大、计算速度慢的技术问题。
2、本实用新型中通过扫描盲区拟合以及标定，提高测量精度、安全。
3、本实用新型设计合理、易于操控，满足快速生产需求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
结合附图1对本实用新型的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本实用新型提供一种盾构渣土体积测量装置，包括带操作台的盾构机101、皮带机201和控制机构301组成，所述盾构机101上设置有激光扫描机构102，本实用新型的激光扫描机构由激光雷达、防护箱构成；所述激光雷达处于防护箱内，防护箱一侧的开口用于激光雷达的激光射出，防护箱固定在盾构机横臂梁上，在固定防护箱的时候要确保激光雷达扫射面与皮带机垂直且中间无遮挡物，所述皮带机上设置有里程感应机构202，本实用新型的里程感应机构采用里程仪。所述操作台上设置控制机构，所述控制机构301由交换机302、电路板303、显示器304构成；所述交换机302输入端分别连接扫描机构102、里程感应机构202；其输出端连接电路板303；所述电路板303嵌入在所述控制机构301中。所述交换机与扫描仪采用TCP通讯线连接；所述数据处理单元为RS485上位机。其中：
所述交互机302接收扫描机构102、里程感应机构202的信号数据合并转换成数据信息；
所述电路板303中的数据处理单元305接收交互机302的数据信息进行处理获得渣土体积。
在盾构施工的过程中，可以实时测量物料的体积。施工过程中放在在防护罩内的激光雷达实时获取物料距离值并将数据通过交换机传送给嵌入式电路板，同时电路板采集里程计数据，将两者数进行融合测得物料体积。
所述数据处理单元获得渣土体积过程：
(1)通过激光扫描机构数据信息获取初始轮廓的点云距离值；
(2)根据点云距离值计算得到点云坐标得到实时二维轮廓；
(3)对原始轮廓和实时二维轮廓进行计算得到物料面积S；
(4)根据里程计测量的距离L,按照如下公式生成渣土体积：
V＝S*L。
在实际的盾构施工过程中，控制室工作人员根据计算机实时反馈的物料体积，来判断施工是盾构行进速度是否正常，并实时作出调整，以达到最好的施工效果。
应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种盾构渣土体积测量装置，包括带操作台的盾构机、皮带机和控制机构组成，其特征在于：所述盾构机上设置有激光扫描机构，所述皮带机上设置有里程感应机构，所述操作台上设置控制机构，所述控制机构由交换机、电路板、显示器构成；所述交换机输入端分别连接扫描机构、里程感应机构；其输出端连接电路板；其中：
所述交换机接收扫描机构、里程感应机构的信号数据合并转换成数据信息；
所述电路板中的数据处理单元接收交换机的数据信息进行处理获得渣土体积。
2.根据权利要求1所述的一种盾构渣土体积测量装置，其特征在于：所述电路板嵌入在所述控制机构中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920614739.XU CN209927082U (zh) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | 一种盾构渣土体积测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920614739.XU CN209927082U (zh) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | 一种盾构渣土体积测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209927082U true CN209927082U (zh) | 2020-01-10 |
Family
ID=69089155
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201920614739.XU Active CN209927082U (zh) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | 一种盾构渣土体积测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209927082U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111780669A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-10-16 | 中铁工程服务有限公司 | 一种盾构渣土体积综合管理测量系统及方法 |
| CN111780671A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-10-16 | 中铁工程服务有限公司 | 一种盾构渣土体积扫描测量系统及方法 |
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2019
- 2019-04-30 CN CN201920614739.XU patent/CN209927082U/zh active Active
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| CN111780669A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-10-16 | 中铁工程服务有限公司 | 一种盾构渣土体积综合管理测量系统及方法 |
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