CN220847769U - 一种可实时控制沟槽开挖标高的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，包括开挖机主体，开挖机主体的外壁上设置有GNSS接收器和天线，GNSS接收器和天线的顶部安装有GPS定位系统，开挖机主体的挖斗顶部安装有激光发射器和传感器，开挖机主体的大臂上安装有校准挖机液压控制系统，校准挖机液压控制系统的一侧设置有连接设备线，开挖机主体的挖斗外壁上安装有摄像头和图像识别技术，摄像头和图像识别技术的一侧安装有校准传感器，开挖机主体的内部安装有控制器，该装置能实时控制开挖深度提高施工精度和质量，加快沟槽施工速度，提高劳动生产效率，准确控制沟槽标高可以避免因挖掘过深或过浅而引起的结构不稳定、安全隐患等问题，降低施工风险，增加安全性。

Description

一种可实时控制沟槽开挖标高的装置

技术领域

本实用新型涉及沟槽开挖领域，尤其涉及一种可实时控制沟槽开挖标高的装置。

背景技术

目前，我国建筑市场正在大力推行GPS测量控制沟槽标高，减少水准仪及全站仪的人工使用。关于沟槽开挖常用两种方法施工。

1、机械开挖：沟槽开挖一般采用挖掘机挖土、人工刷坡并清理槽底的施工方法，用以人工测量控制标高。施工速度较慢，遇到深沟槽危险性较大，沟槽上方必须由专人监护，成本较高。

2、人工开挖：人工开挖主要适用于管径小、土方量少或施工现场狭窄，地下障碍物多，不易采用机械挖土或深槽作业的场所。如果底槽需支撑无法采用机械挖土时，通常也采用人工挖土。开挖深2m以内的沟槽，人工挖土与沟槽内出土宜结合在一起进行。较深的沟槽，宜分层开挖，每层开挖深度一般在2～3m为宜，利用层间留台人工倒土出土。在开挖过程中应控制开挖断面将槽帮边坡挖出，槽帮边坡应不陡于规定坡度，危险性更大。

有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，具有结构设计合理，该装置能实时控制开挖深度提高施工精度和质量，加快沟槽施工速度，提高劳动生产效率，准确控制沟槽标高可以避免因挖掘过深或过浅而引起的结构不稳定、安全隐患等问题，降低施工风险，增加安全性，且大大降低了工人的劳动强度，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可实时控制沟槽开挖标高的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，包括开挖机主体，所述开挖机主体的外壁上设置有GNSS接收器和天线，所述GNSS接收器和天线的顶部安装有GPS定位系统，所述开挖机主体的挖斗顶部安装有激光发射器和传感器，所述开挖机主体的大臂上安装有校准挖机液压控制系统，所述校准挖机液压控制系统的一侧设置有连接设备线，所述开挖机主体的挖斗外壁上安装有摄像头和图像识别技术，所述摄像头和图像识别技术的一侧安装有校准传感器，所述开挖机主体的内部安装有控制器。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述GNSS接收器和天线固定连接在开挖机主体的外壁上，所述GPS定位系统固定安装在GNSS接收器和天线的顶部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述激光发射器和传感器固定安装在挖斗的顶部，所述控制器固定安装在开挖机主体的内部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述校准传感器固定安装在挖斗外壁上，所述摄像头和图像识别技术固定连接在校准传感器的一侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述校准挖机液压控制系统固定安装在开挖机主体的大臂上，所述连接设备线固定连接在校准挖机液压控制系统的一侧。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中，用本装置能提高施工效率和减少误差，通过实时控制沟槽标高，可以确保挖掘机在施工过程中准确地达到预期的挖掘深度，避免过度或不足挖掘导致的问题，且该装置适用于各种规模的沟槽开挖工程，可以根据具体项目需求进行调整和定制。

该装置能实时控制开挖深度提高施工精度和质量，加快沟槽施工速度，提高劳动生产效率，准确控制沟槽标高可以避免因挖掘过深或过浅而引起的结构不稳定、安全隐患等问题，降低施工风险，增加安全性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种可实时控制沟槽开挖标高的装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种可实时控制沟槽开挖标高的装置的移俯视剖视图。

图例说明：

1、GNSS接收器和天线；2、GPS定位系统；3、激光发射器和传感器；4、连接设备线；5、校准挖机液压控制系统；6、校准传感器；7、摄像头和图像识别技术；8、控制器。

具体实施方式

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，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；术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

参照图1-2，本实用新型提供的一种实施例：一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，包括开挖机主体，所述开挖机主体的外壁上设置有GNSS接收器和天线1，所述GNSS接收器和天线1的顶部安装有GPS定位系统2，所述开挖机主体的挖斗顶部安装有激光发射器和传感器3，所述开挖机主体的大臂上安装有校准挖机液压控制系统5，所述校准挖机液压控制系统5的一侧设置有连接设备线4，所述开挖机主体的挖斗外壁上安装有摄像头和图像识别技术7，所述摄像头和图像识别技术7的一侧安装有校准传感器6，所述开挖机主体的内部安装有控制器8。

本实用新型中，所述GNSS接收器和天线1固定连接在开挖机主体的外壁上，所述GPS定位系统2固定安装在GNSS接收器和天线1的顶部，选择高精度的GNSS接收器和天线，能够接收多个卫星系统的信号，并计算出挖掘机的位置信息。

进一步的，所述激光发射器和传感器3固定安装在挖斗的顶部，所述控制器8固定安装在开挖机主体的内部。

具体的、激光发射器和接收器：配置高功率、高稳定性的激光发射器和灵敏度高的激光接收器，安装在挖掘机上，激光发射器发射激光束，激光接收器接收反射回来的激光信号，用于测量挖斗或挖掘臂与工作面之间的距离。

进一步的，所述校准传感器6固定安装在挖斗外壁上，所述摄像头和图像识别技术7固定连接在校准传感器6的一侧。

具体的、配置高性能的控制器和用户界面，用于实时处理和显示数据。控制器能够接收并处理来自GNSS接收器和激光接收器的数据，并计算出挖斗或挖掘臂的升降和倾斜角度，操作员通过用户界面可以实时监测挖机的位置、距离和标高，以及调整沟槽标高的设定值。

进一步的，所述校准挖机液压控制系统5固定安装在开挖机主体的大臂上，所述连接设备线4固定连接在校准挖机液压控制系统5的一侧。

具体的、校准挖掘机液压系统：校准挖掘机液压系统，确保其对控制器的指令能够准确执行，控制系统接收到GNSS和激光测距的数据后，通过比对预先设定的标高数据，计算出挖掘机相对于目标标高的偏差。根据偏差大小，控制挖斗或挖掘臂的升降和倾斜，实现实时控制沟槽的标高。

具体的、校准传感器是为了确保传感器输出的测量结果与真实值的一致性而进行的过程，校准传感器通过斗齿内得无线传感器数据及已知准确值的标准来进行比对并输出值与标准值之间的差异，校准过后，需要再次对传感器进行测试和验证，确保校准结果的有效性和稳定性。

具体的、通过在挖掘机上安装摄像头，采集挖斗或挖掘臂与工作面的图像，并借助图像识别技术，实时分析图像中沟槽的标高，从而控制挖掘机的挖掘深度。这种技术可以实现非接触式的沟槽标高控制，适用于一些特殊环境或需要避免物理接触的工程场景。

工作原理及其使用流程：在使用本发明的装置时，首先需要将GNSS接收器和激光发射器/接收器安装在挖掘机上，并确保其位置固定和稳定。然后，进行GNSS接收器和激光发射器/接收器的定位和校准，以确保其准确性和一致性。同时，校准挖掘机液压系统，确保其对控制器的指令能够准确执行。

在实时控制和监测过程中，GNSS接收器实时采集挖掘机的位置信息，并将其传输给控制器。激光发射器发射激光束，激光接收器接收反射回来的激光信号，并将其转化为距离数据。控制器实时处理GNSS和激光测距数据，计算出挖斗或挖掘臂与工作面之间的距离。根据设定的沟槽标高，控制器实时计算挖斗或挖掘臂的升降和倾斜角度，并发送指令给挖掘机的液压系统。控制器还可以自动调整挖斗或挖掘臂的角度，以保持沟槽标高的稳定性。

最后应说明的是：以上所述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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。

Claims (5)

1.一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，包括开挖机主体，其特征在于：所述开挖机主体的外壁上设置有GNSS接收器和天线（1），所述GNSS接收器和天线（1）的顶部安装有GPS定位系统（2），所述开挖机主体的挖斗顶部安装有激光发射器和传感器（3），所述开挖机主体的大臂上安装有校准挖机液压控制系统（5），所述校准挖机液压控制系统（5）的一侧设置有连接设备线（4），所述开挖机主体的挖斗外壁上安装有摄像头和图像识别技术（7），所述摄像头和图像识别技术（7）的一侧安装有校准传感器（6），所述开挖机主体的内部安装有控制器（8）。

2.根据权利要求1所述的一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，其特征在于：所述GNSS接收器和天线（1）固定连接在开挖机主体的外壁上，所述GPS定位系统（2）固定安装在GNSS接收器和天线（1）的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，其特征在于：所述激光发射器和传感器（3）固定安装在挖斗的顶部，所述控制器（8）固定安装在开挖机主体的内部。

4.根据权利要求1所述的一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，其特征在于：所述校准传感器（6）固定安装在挖斗外壁上，所述摄像头和图像识别技术（7）固定连接在校准传感器（6）的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种可实时控制沟槽开挖标高的装置，其特征在于：所述校准挖机液压控制系统（5）固定安装在开挖机主体的大臂上，所述连接设备线（4）固定连接在校准挖机液压控制系统（5）的一侧。