CN212158572U - 一种移动式三维激光扫描轨道车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移动式三维激光扫描轨道车，包括由车架前部、车架中部、车架后部可拆卸连接的轨道车架、三维激光扫描仪、扫描仪底座、轨道轮、里程计、数据处理中心、电源、路由器；其中，所述车架前部与车架后部与轨道等宽，所述轨道轮设置于车架前部两端和车架后部两端，所述里程计设置于车架前部一端和车架后部一端；所述三维激光扫描仪位于扫描仪底座上方，位于车架中部；所述数据处理中心、电源、路由器位于车架后部；所述扫描仪、里程计、路由器与数据处理中心相连。本实用新型可保证隧道检测工作准确性、高效性；外部显示设备可通过路由器远程访问数据处理中心；装置可拆卸，可拼接、质量轻；操作简单、对检测技术人员技术要求低。

Description

一种移动式三维激光扫描轨道车

技术领域

本实用新型属于盾构隧道管片结构检测领域，特别涉及一种移动式三维激光扫描轨道车。

背景技术

在城市轨道交通运营过程中，对盾构隧道管片结构的检测是保障隧道安全和隧道结构维护的重要基础。隧道检测项目主要包括管片椭圆度、错台等检测。目前针对盾构隧道管片错台的检测，一般采用卷尺和三角板来进行测量，依靠检测人员在隧道内部定期巡视，主要通过逐一或抽样检查的手段，观测发现管片错台现象，丈量后记录下错台量，这种错台现象检测手段，检测效率低，而且主要依靠检测人员观测，其人为因素对检测结果有决定性的作用，这就要求检测团队有较好的专业性和规范性。对于隧道管片椭圆度的检测，目前采用的方法为将全站仪架设在隧道中心线上，并在隧道中心线上设置后视定向点，在需要测量的断面上粘贴标靶点，使用全站仪逐个测量标靶点坐标，该方法的虽然采集点测量精度高，但是数据采集速度及效率较低，采样密度较小，不能很好符合整个断面情况，最终拟合结果与实际情况相符不高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种移动式三维激光扫描轨道车，其可对盾构隧道进行全断面扫描，从而得到盾构隧道的结构状态，快速获取隧道点云数据，准确得出椭圆度、收敛、错台、渗水、限界等隧道数据，保证隧道检测工作准确性、高效性；外部显示设备(平板、手机等)可通过路由器远程访问电脑主板，利用嵌入程序控制扫描仪的工作状态；装置可拆卸，可拼接、质量轻；操作简单、对检测技术人员技术要求低。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种移动式三维激光扫描轨道车，包括由车架前部、车架中部、车架后部可拆卸连接的轨道车架、三维激光扫描仪、扫描仪底座、轨道轮、里程计、数据处理中心、电源、路由器；其中，

所述车架前部与轨道等宽，所述轨道轮设置于所述车架前部两端，与两侧轨道平行，所述里程计设置于所述车架前部一端；

所述车架中部设有所述扫描仪底座；

所述三维激光扫描仪位于所述扫描仪底座上方，与所述数据处理中心相连；

所述车架后部与轨道等宽，所述数据处理中心、电源、路由器位于所述车架后部，所述轨道轮设置于所述车架后部两端，与两侧轨道平行，所述里程计设置于所述车架后部一端；

所述电源与所述数据处理中心、路由器、里程计、三维激光扫描仪相连；

所述里程计、路由器与所述数据处理中心相连。

作为优选，所述轨道车架呈工字型结构，所述车架前部与车架后部为两个反向的等腰梯形结构，所述车架中部为连接所述车架前部与所述车架后部的矩形结构，所述车架中部与所述扫描仪底座等宽，水平居中于所述轨道车架。

作为优选，所述轨道轮由小车轮和限位轮组成。

作为优选，所述里程计由里程轮、编码器和防滑杆组成，所述里程轮沿轨道行进方向设置于所述任一轨道轮的前侧或后侧，编码器与里程轮相连，防滑杆压紧于里程轮。

作为优选，所述电源由所述三维激光扫描仪的外接电源和所述数据处理中心的外接电源组成。

作为优选，所述扫描仪底座上通过连接螺栓设置有一个手推杆。

作为优选，所述三维激光扫描仪通过强制对中基座固定在所述扫描仪底座上。

作为优选，所述扫描仪底座为半镂空结构。

作为优选，所述车架后部设有提手。

作为优选，所述车架前部或车架后部设置有一个电动马达，驱动轨道轮在轨道上行进。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种移动式三维激光扫描轨道车，包括由车架前部、车架中部、车架后部可拆卸连接的轨道车架、三维激光扫描仪、扫描仪底座、轨道轮、里程计、数据处理中心、电源、路由器；其中，所述车架前部与轨道等宽，所述轨道轮设置于所述车架前部两端，与两侧轨道平行，所述里程计设置于所述车架前部一端；所述车架中部设有所述扫描仪底座；所述三维激光扫描仪位于所述扫描仪底座上方，与所述数据处理中心相连；所述车架后部与轨道等宽，所述数据处理中心、电源、路由器位于所述车架后部，所述轨道轮设置于所述车架后部两端，与两侧轨道平行，所述里程计设置于所述车架后部一端；所述电源与所述数据处理中心、路由器、里程计、三维激光扫描仪相连；所述里程计、路由器与所述数据处理中心相连。本实用新型实施例可对盾构隧道进行全断面扫描，从而得到盾构隧道的结构状态，快速获取隧道点云数据，准确得出椭圆度、收敛、错台、渗水、限界等隧道数据，保证隧道检测工作准确性、高效性；外部显示设备(平板、手机等)可通过路由器远程访问电脑主板，利用嵌入程序控制扫描仪的工作状态；装置可拆卸，可拼接、质量轻；操作简单、对检测技术人员技术要求低。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型实施例移动式三维激光扫描轨道车的结构示意图；

图2为本实用新型实施例移动式三维激光扫描轨道车的结构装配图；

图3为本实用新型实施例移动式三维激光扫描轨道车的结构俯视图；

图4为本实用新型实施例移动式三维激光扫描轨道车的结构侧视图；

图5为本实用新型实施例移动式三维激光扫描轨道车的内部结构示意图。

附图标记说明：

1.轨道车架；11.车架前部；12.车架中部；13.车架后部；14.提手；15.固定螺栓；2.三维激光扫描仪；21.扫描仪数据线；22.扫描仪电源线；3.扫描仪底座；31.强制对中基座4.轨道轮；41.小车轮；42.限位轮；5.里程计；51.里程轮；52.编码器；53.防滑杆；54.前部里程数据线；55.后部里程数据线6.数据处理中心；61.数据处理中心电源线；7.电源；71.数据处理中心的外接电源；72.扫描仪外接电源；8.路由器；81.网线；82.路由器天线；9.连接螺栓；10.手推杆。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型实施例的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型实施例作详细说明。

本实施例提供了一种移动式三维激光扫描轨道车，如图1至图5所示，包括由车架前部11、车架中部12、车架后部13可拆卸连接的轨道车架1、三维激光扫描仪2、扫描仪底座3、轨道轮4、里程计5、数据处理中心6、电源7、路由器8；其中，所述车架前部11与轨道等宽，所述轨道轮4设置于所述车架前部11两端，与两侧轨道平行，所述里程计5设置于所述车架前部11一端；所述车架中部12设有所述扫描仪底座3；所述三维激光扫描仪2位于所述扫描仪底座3上方，与所述数据处理中心6相连；所述车架后部13与轨道等宽，所述数据处理中心6、电源7、路由器8位于所述车架后部13，所述轨道轮4设置于所述车架后部13两端，与两侧轨道平行，所述里程计5设置于所述车架后部13一端；所述电源7与数据处理中心6、路由器8、里程计5、三维激光扫描仪2相连；所述里程计5、路由器8与数据处理中心6相连。

所述车架前部11、车架中部12、车架后部13三个部分通过8个固定螺栓15连接固定，也可以通过卡扣固定实现可拆卸连接，车架后部13设有提手14。组成的轨道车架1呈工字型结构，所述车架前部11与车架后部13为两个反向的等腰梯形结构，底边均与轨道等宽，所述车架中部12为连接所述车架前部11与所述车架后部13的矩形结构，所述车架中部12与所述扫描仪底座3等宽，水平居中于所述轨道车架1。

所述轨道轮4由小车轮41和限位轮42组成。4个小车轮41设有限位轮42，设置在车架前部11两端与车架后部13两端；所述里程计5由里程轮51、编码器52和防滑杆53组成，所述里程轮51沿轨道行进方向设置于所述任一轨道轮4的前侧或后侧，编码器52与里程轮51相连，防滑杆53压紧于里程轮；所述三维激光扫描仪2通过所述强制对中基座31固定在扫描仪底座3上，所述扫描仪底座3为半镂空结构，位于车架中部12；本实施例可通过手推杆10或在所述车架前部11或车架后部13设置一个电动马达，驱动轨道车在轨道上行进，以手推杆10为例，在扫描仪底座3上通过连接螺栓9安装一个所述手推杆10，可自由调整角度推动小车前进。

本实施例中所述数据处理中心6可通过电脑主板、CPU或可编程逻辑控制器PLC实现。所述数据处理中心6、数据处理中心外接电源71、扫描仪外接电源72、路由器8、路由器天线82位于所述车架后部13；三维激光扫描仪2通过扫描仪电源线22与扫描仪外接电源72相连，通过扫描仪数据线21与数据处理中心6相连，扫描数据通过所述扫描仪数据线21传输至所述数据处理中心6；所述里程轮51和所述编码器52通过所述前部里程数据线54和后部里程数据线55与所述数据处理中心6相连，里程数据通过前部里程计数据线54和后部里程数据线55传输至所述数据处理中心6；所述数据处理中心6通过数据处理中心电源线61与数据处理中心外接电源71相连，数据处理中心6通过网线81与路由器8相连，将数据信号通过路由器天线82向外界传播，路由器天线82外露，防止WiFi信号被金属屏蔽，开启远程连接，外部显示设备(平板、手机等)可通过路由器8远程访问数据处理中心6，利用嵌入程序控制扫描仪2的工作状态；

本实施例的使用操作步骤如下：

步骤S1，利用8个固定螺栓15将车架前部11、车架中部12、车架后部13拼接成完整的轨道车架1并架设在轨道上，限位轮42卡住轨道内侧，防止钢架结构左右晃动；

步骤S2，将三维激光扫描仪2放入车架中部12强制对中基座31上固定；

步骤S3，将扫描仪外接电源72与扫描仪电源线22连接，扫描仪数据线21与三维激光扫描仪2连接；

步骤S4，将数据处理中心外接电源71与数据处理中心电源线61连接，并开机，使用外部设备连接路由器8，路由器天线82外露，防止WiFi信号被金属屏蔽，开启远程连接。

步骤S5，将防滑杆53抬起用插销固定，使里程轮51与轨道紧密接触，防止打滑；

步骤S6，启动扫描程序，控制三维激光扫描仪2的开机、工作；

步骤S7，工作过程中将手推杆10用连接螺栓9连接至扫描仪底座3上，使用手推杆10人为控制轨道车的行驶状态，从盾构区间开始的位置推至结束位置，完成数据采集；

步骤S8，外部设备控制三维激光扫描仪2关机，结束工作后拆卸各部分设备。

当采用所述移动式三维激光扫描轨道车对具有轨道的空间进行扫描检测时，检测人员通过手推杆10或轨道车自身具有的电动马达，驱动轨道车在轨道上行进，里程轮51同轨道轮4一同在轨道上滑动，编码器52随时记录里程轮51的数据，并通过有线或无线的方式上传给所述数据处理中心6；同时，位于车架中间12的扫描仪2启动，对具有轨道的空间进行扫描，将扫描结果上传给所述数据处理中心6，数据处理中心6通过路由器8上传给上位机或监测平台。

由以上技术方案可以看出，本实施例提供的移动式三维激光扫描轨道车可对盾构隧道进行全断面扫描，从而得到盾构隧道的结构状态，快速获取隧道点云数据，准确得出椭圆度、收敛、错台、渗水、限界等隧道数据，保证隧道检测工作准确性、高效性；外部显示设备(平板、手机等)可通过路由器远程访问数据处理中心，利用嵌入程序控制扫描仪的工作状态；装置可拆卸，可拼接、质量轻；操作简单、对检测技术人员技术要求低。

以上通过实施例对本实用新型实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型实施例的实施范围。本实用新型实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型实施例技术方案的启发下，在本实用新型实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型实施例的专利涵盖保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于：包括由车架前部、车架中部、车架后部可拆卸连接的轨道车架、三维激光扫描仪、扫描仪底座、轨道轮、里程计、数据处理中心、电源、路由器；其中，

所述车架前部与轨道等宽，所述轨道轮设置于所述车架前部两端，与两侧轨道平行，所述里程计设置于所述车架前部一端；

所述车架中部设有所述扫描仪底座；

所述三维激光扫描仪位于所述扫描仪底座上方，与所述数据处理中心相连；

所述车架后部与轨道等宽，所述数据处理中心、电源、路由器位于所述车架后部，所述轨道轮设置于所述车架后部两端，与两侧轨道平行，所述里程计设置于所述车架后部一端；

所述电源与所述数据处理中心、路由器、里程计、三维激光扫描仪相连；

所述里程计、路由器与所述数据处理中心相连。

2.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述轨道车架呈工字型结构，所述车架前部与车架后部为两个反向的等腰梯形结构，所述车架中部为连接所述车架前部与所述车架后部的矩形结构，所述车架中部与所述扫描仪底座等宽，水平居中于所述轨道车架。

3.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述轨道轮由小车轮和限位轮组成。

4.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述里程计由里程轮、编码器和防滑杆组成，所述里程轮沿轨道行进方向设置于所述任一轨道轮的前侧或后侧，编码器与里程轮相连，防滑杆压紧于里程轮。

5.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述电源由所述三维激光扫描仪的外接电源和所述数据处理中心的外接电源组成。

6.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述扫描仪底座上通过连接螺栓设置有一个手推杆。

7.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述三维激光扫描仪通过强制对中基座固定在所述扫描仪底座上。

8.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述扫描仪底座为半镂空结构。

9.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述车架后部设有提手。

10.根据权利要求1所述的一种移动式三维激光扫描轨道车，其特征在于，所述车架前部或车架后部设置有一个电动马达，驱动轨道轮在轨道上行进。

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