[发明专利]一种基坑管涌图像采集装置与使用方法

权利要求书

1.一种基坑管涌图像采集装置，包括供水系统、模拟箱、相机及控制单元，其特征在于,所述模拟箱成L型，所述模拟箱水平管道内放置粉砂、竖直管道放置中粗砂，所述竖直管道还包含水平方向的多孔板，所述多孔板置于中粗砂内部，所述竖直管道和水平管道相互连通，所述模拟箱的水平管道另一端和供水系统相连；

所述模拟箱的竖直管道成顶端开口的长方体型，所述相机固定在升降单元的底部，所述升降单元顶端固定在滑动单元的滑块上，所述滑动单元滑动接于所述竖直管道中两个相对的侧壁顶端，所述竖直管道的侧壁还设置LED灯，所述控制单元和LED灯、相机连接；

所述滑动单元还包括齿条Ⅰ、步进电机Ⅰ、滑轮、滚动轴承Ⅰ，所述齿条Ⅰ两端分别通过滚动轴承Ⅰ和滑轮转动连接，所述滑轮外侧连接步进电机Ⅰ，所述竖直管道中两个相对的侧壁顶端设有滑轨，所述滑轮滑动接于滑轨内；所述滑块内部固定步进电机Ⅱ、两侧设有和齿条Ⅰ方向相同的限位槽，所述步进电机Ⅱ两侧均固定连接滑动杆，所述滑动杆沿着垂直齿条Ⅰ方向放置且另一端和滑块内部侧壁转动连接，所述限位槽顶部开口，所述齿条Ⅰ穿过限位槽且和滑动杆上的齿轮Ⅰ卡接实现滑块沿着齿条Ⅰ滑动；

所述控制单元还和步进电机Ⅰ、步进电机Ⅱ连接；

所述升降单元包括伸缩杆、步进电机Ⅲ、齿条Ⅱ及齿轮Ⅱ，所述步进电机Ⅲ的输出轴和齿轮Ⅱ连接，所述齿轮Ⅱ和齿条Ⅱ卡接，所述伸缩杆呈一端开口的圆柱型，所述齿条Ⅱ一端不固定、另一端穿过伸缩杆并固定在伸缩杆的底部，所述伸缩杆的末端固定相机；

所述供水系统包括水箱、智能液位控制器、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、水泵及水位探头，所述智能液位控制器和电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、水泵及水位探头有线连接；所述水箱顶部通过电磁阀Ⅰ及水管和水泵连接、底部通过电磁阀Ⅱ及水管和模拟箱水平管道连接，所述水箱内部设置多个水探头。

2.根据权利要求1所述的基坑管涌图像采集装置，其特征在于，所述模拟箱水平管道上方设有漏斗用于添加粉砂。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基坑管涌图像采集装置，其特征在于，所述水箱采用透明材料，且水箱侧壁上具有刻度，水位探头为抗腐蚀不锈钢探头。

4.根据权利要求1所述的一种基坑管涌图像采集装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在所述模拟箱的水平管道添加粉砂、竖直管道添加中粗砂，并将多孔板放置水平放置在中粗砂内部；

步骤2：利用控制单元控制LED灯打开、并控制滑动单元和升降单元将相机置于初始位置；步骤3：利用供水系统提供水压模拟管涌实验:在同一水压下，控制单元控制滑动单元和升降单元控制电机沿着设定的拍摄轨迹进行拍摄并将图片发送至控制单元进行存储，直至管涌现象终止；

步骤4：改变水压、LED灯亮度、粉砂和中粗砂的种类，重复上述步骤1到步骤3；

步骤5：使用标记软件对存储单元里面的图片进行标记，圈出每张照片的管涌范围并保存。