CN214310010U - 一种盾构渣土产生量实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种盾构渣土产生量实时监测系统，包括感知模块、运输机构、数据模块和应用模块；所述感知模块设置在运输机构上，所述感知模块的输出端与所述数据模块的输入端无线连接，所述数据模块的输出端与所述应用模块的输入端通过通讯协议连接。本实用新型涉及一种盾构渣土产生量实时监测系统，感知模块用于监测运输机构运输的盾构渣土的批次，数据模块根据感知模块的数据进行计算盾构渣土产生量，并将信息传输至应用模块，实时监测盾构渣土产生量，提高了称重效率和精确度。

Description

一种盾构渣土产生量实时监测系统

技术领域

本实用新型涉及矿场监测领域，更具体地，涉及一种盾构渣土产生量实时监测系统。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快，城市建设加速向深度空间拓展，轨道交通建设已进入高速发展期，其在缓解城市交通拥挤和提升城市公共出行便利度的同时，也带来了一系列的环境和安全问题。例如，地铁建设过程中产生的大量盾构渣土被堆置在填埋场，这不但会污染周围环境，还会造成填埋场滑坡的风险，给周边居民的生命财产安全带来了隐患。此外，盾构过程还可能会使得地表发生沉降，不同地层盾构掘进的速度会引起地表沉降的风险。然而，通过盾构渣土的实际出渣量来选择合理的盾构掘进参数和注浆压力，可有效地防止地表发生沉降。但目前，盾构渣土的产生量主要是由盾构施工现场的龙门吊来称重后进行换算，此方法称重效率和精确度较低，无法满足精准、实时监测盾构渣土产生量的需求。

现有的技术中，中国发明专利CN106839977A公开了一种“基于光栅投影双目成像技术的盾构渣土体积实时测量方法”，公开日为2017年06月13日，其激光投影仪投射具有一定编码的结构光全面覆盖渣土车土斗车厢，两台摄像机互成角度，能更好地采集渣土车土斗车厢光栅投影信息，然后将采集到的光栅图像投射到渣土车的土斗车厢内，得到的光栅图像通过计算机进行特征点匹配，点云预处理和三维重建模拟出渣土车土斗车厢三维形貌，通过快速体积计算法计算出渣土车土斗车厢装载前的体积，重复上面过程计算出渣土车土斗车厢装载后的体积，后者与前者之差即为要测的盾构渣土量；该发明中，运用了通过测量体积的方法来计算盾构渣土的产生量，但是盾构渣土的密度并不是一个定值，且浮动很大，根据含水量、颗粒物大小不同，密度并不相同，单纯使用体积来测量产生量，并不准确。

实用新型内容

本实用新型为解决的现在存在的土压平衡盾构施工过程中无法实时监测盾构渣土产生量的技术缺陷，提供了一种盾构渣土产生量实时监测系统。

为实现以上实用新型目的，采用的技术方案是：

一种盾构渣土产生量实时监测系统，包括感知模块、运输机构、数据模块和应用模块；所述感知模块设置在运输机构上，所述感知模块的输出端与所述数据模块的输入端无线连接，所述数据模块的输出端与所述应用模块的输入端通过通讯协议连接。

上述方案中，感知模块用于监测运输机构运输的盾构渣土的批次，数据模块根据感知模块的数据进行计算盾构渣土产生量，并将信息传输至应用模块，实时监测盾构渣土产生量，提高了称重效率和精确度。

所述感知模块包括承重传感器子模块和摄像头组监测子模块；所述的承重传感器模块设置在所述运输机构上，摄像头组监测子模块设置在盾构隧道内壁。

所述运输机构包括若干辆渣土运输车。

所述承重传感器子模块包括支架和承重传感器，所述支架设置在渣土运输车底部，所述承重传感器设置在所述支架上，用于感应重量信息。

摄像头组监测子模块包括红外夜视摄像机组，用于监测渣土运输车运输次数。

所述数据模块包括微处理器，用于计算盾构渣土产生量。

所述应用模块设置有客户端。

所述客户端包括手机客户端或电脑客户端。

所述感知模块的输出端与所述数据模块的输入端通过GPRS连接。

所述数据模块的输出端与所述应用模块的输入端通过TCP连接。

上述方案中，盾构渣土在隧道内是由电瓶编组列车向外部运输的，当编组列车运输盾构渣土时，渣土运输车为重车。在所述渣土运输车底部固定连接有称重传感器子模块，称重传感器子模块包括高强度的支架和高精度的称重传感器，当渣土运输车装载盾构渣土时，盾构渣土由高强度支架上的板面所承载，称重传感器将板面上所承载的重量信息通过GPRS传输到微处理器，即可得到每辆渣土运输车所装载盾构渣土的实际重量。摄像头组监测子模块由红外夜视摄像机组组成，符合盾构隧道内的黑暗的场景，来实时监测渣土运输车编组的运输次数以及盾构隧道内的情况，每辆渣土运输车有且仅有一个编号，设置在盾构隧道内壁的红外夜视摄像机组通过检测车上的编号来检测运输次数，并将信号通过GPRS传输到微处理器。所述称重传感器子模块和摄像头组监测子模块为整个监测系统提供数据来源，数据通过微处理器实现盾构渣土产生量的实时计算与存储。

微处理器计算完成后触发反馈机制，实时将盾构渣土的产生量信息反馈给管理者。微处理器分析历史积累的不同地层盾构渣土产生量信息，帮助管理者选择合理的盾构掘进参数和注浆压力，并提供盾构渣土处理处置方案及运输路线规划建议，为管理部门提供盾构渣土管理工作决策参考。

所述手机客户端实时呈现该盾构区间盾构渣土产生量信息，以及合理的盾构掘进参数和注浆压力防止地表沉降。对于盾构出渣量高于现场处理能力，根据产生量提供合理的处理处置方案及运输路线规划。电脑客户端基于历史积累的盾构渣土产生量数据提供不同地层下盾构渣土管理工作的参考建议，辅助管理部门进行决策优化。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种盾构渣土产生量实时监测系统，感知模块用于监测运输机构运输的盾构渣土的批次，数据模块根据感知模块的数据进行计算盾构渣土产生量，并将信息传输至应用模块，实时监测盾构渣土产生量，提高了称重效率和精确度。

附图说明

图1为本实用新型的系统模块示意图；

图2为本实用新型的感知模块安装示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

实施例1

如图1和图2所示，一种盾构渣土产生量实时监测系统，包括感知模块、运输机构、数据模块和应用模块；所述感知模块设置在运输机构上，所述感知模块的输出端与所述数据模块的输入端无线连接，所述数据模块的输出端与所述应用模块的输入端通过通讯协议连接。

上述方案中，感知模块用于监测运输机构运输的盾构渣土的批次，数据模块根据感知模块的数据进行计算盾构渣土产生量，并将信息传输至应用模块，实时监测盾构渣土产生量，提高了称重效率和精确度。

所述感知模块包括承重传感器子模块和摄像头组监测子模块；所述的承重传感器模块设置在所述运输机构上，摄像头组监测子模块设置在盾构隧道内壁。

所述运输机构包括若干辆渣土运输车。

所述承重传感器子模块包括支架和承重传感器，所述支架设置在渣土运输车底部，所述承重传感器设置在所述支架上，用于感应重量信息。

摄像头组监测子模块包括红外夜视摄像机组，用于监测渣土运输车运输次数。

所述数据模块包括微处理器，用于计算盾构渣土产生量。

所述应用模块设置有客户端。

所述客户端包括手机客户端或电脑客户端。

所述感知模块的输出端与所述数据模块的输入端通过GPRS连接。

所述数据模块的输出端与所述应用模块的输入端通过TCP连接。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，包括感知模块、运输机构、数据模块和应用模块；所述感知模块设置在运输机构上，所述感知模块的输出端与所述数据模块的输入端无线连接，所述数据模块的输出端与所述应用模块的输入端通过通讯协议连接。

2.根据权利要求1所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，所述感知模块包括承重传感器子模块和摄像头组监测子模块；所述的承重传感器模块设置在所述运输机构上，摄像头组监测子模块设置在盾构隧道内壁。

3.根据权利要求2所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，所述运输机构包括若干辆渣土运输车。

4.根据权利要求3所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，所述承重传感器子模块包括支架和承重传感器，所述支架设置在渣土运输车底部，所述承重传感器设置在所述支架上，用于感应重量信息。

5.根据权利要求4所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，摄像头组监测子模块包括红外夜视摄像机组，用于监测渣土运输车运输次数。

6.根据权利要求5所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，所述数据模块包括微处理器，用于计算盾构渣土产生量。

7.根据权利要求6所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，所述应用模块设置有客户端。

8.根据权利要求7所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，所述客户端包括手机客户端或电脑客户端。

9.根据权利要求1所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，所述感知模块的输出端与所述数据模块的输入端通过GPRS连接。

10.根据权利要求1所述的一种盾构渣土产生量实时监测系统，其特征在于，所述数据模块的输出端与所述应用模块的输入端通过TCP连接。

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