[发明专利]一种盾构渣土体积综合管理测量系统及方法

权利要求书

1.一种盾构渣土体积综合管理测量系统，其特征在于，包括：固设在盾构机出渣口下方的输送管道(1)，所述输送管道(1)内设置有高度检测装置(2)和速度检测装置(3)，所述高度检测装置(2)和速度检测装置(3)位于输送管道(1)远离盾构机出渣口的一端，所述输送管道(1)远离盾构机出渣口的端部设置有皮带(4)，所述皮带(4)位于输送管道(1)的下方，所述皮带(4)通过动力机构驱动，所述皮带(4)的上方固设有激光扫描仪(5)，所述高度检测装置(2)、速度检测装置(3)、激光扫描仪(5)和动力机构分别连接至工业控制计算机，所述输送管道(1)内固定设置有除渣吹风机(16)，所述输送管道(1)倾斜设置；

使用激光扫描仪(5)对空载的皮带进行测量，得到皮带(4)第j个的横截面上的第i个点坐标(A_i，B_i)，盾构机正常出土，使用高度检测装置(2)和速度检测装置(3)测量流过输送管道(1)内的渣土，得到输送管道(1)内渣土的第j个横截面上的第i个点高度H_i，渣土在输送管道(1)内的流动速度u_g，使用激光扫描仪(5)对皮带(4)上运输的渣土进行测量，得到渣土与皮带(4)第j个横截面上的第i个点坐标(X_i，Y_i)；使用工业控制计算机分别获取(A_i，B_i)、u_g、(X_i，Y_i)、高度检测装置(2)或速度检测装置(3)的检测频率f_g、输送管道(1)内渣土的第j个横截面上的相邻两点之间的间距L_i、皮带(4)的速度u_p、激光扫描仪(5)的测量频率f_p，并进行计算得到渣土的实际体积V。

2.根据权利要求1所述的一种盾构渣土体积综合管理测量系统，其特征在于：所述高度检测装置(2)包括控制板(6)和数个红外测距传感器(7)，所述控制板(6)固设在输送管道(1)的一侧，数个红外测距传感器(7)均布在所述控制板(6)上。

3.根据权利要求1所述的一种盾构渣土体积综合管理测量系统，其特征在于：所述速度检测装置(3)包括激光器(8)、光纤波导管(9)、光电探测器(10)、耦合器(11)、光纤探头(12)、所述工业控制计算机与所述激光器(8)连接，所述激光器(8)连接所述光纤波导管(9)，所述光纤波导管(9)与耦合器(11)连接，所述光纤探头(12)远离光纤波导管(9)的一侧与耦合器(11)连接，所述光电探测器(10)远离光纤探头(12)的一侧与耦合器(11)连接。

4.根据权利要求1所述的一种盾构渣土体积综合管理测量系统，其特征在于：所述动力机构包括电机(13)、减速机(14)和驱动滚轮(15)，所述电机(13)通过制动器与所述减速机(14)固接，所述减速机(14)通过联轴器与所述驱动滚轮(15)固接，所述驱动滚轮(15)上套设所述皮带(4)。

5.根据权利要求1所述的一种盾构渣土体积综合管理测量系统，其特征在于：所述工业控制计算机包括OPC通讯系统和计算系统，所述OPC通讯系统分别与所述动力机构、激光扫描仪(5)和计算系统连接。