[实用新型]一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置，具体涉及盾构机盾尾间隙监测技术领域，包括机器视觉检测机构、盾壳和管片，所述盾壳设在最外侧，所述管片设在盾壳的内部，所述管片的横截面为圆环形，所述机器视觉检测机构设在盾壳和管片之间，所述机器视觉检测机构的上表面固定安装有激光器，所述机器视觉检测机构和激光器的外部设有防护罩，所述防护罩固定安装在盾壳的内壁上，所述防护罩的前侧设有挡板，所述机器视觉检测机构的一侧设有地面监控设备。本实用新型通过采用非接触式的测量方式，将工业相机和激光器组合使用，将获得的图像进行数据处理，从而获得精准的盾尾间隙数值，操作简便且精度高。

技术领域

本实用新型涉及盾构机盾尾间隙监测技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置。

背景技术

盾构机是一种进行隧道挖掘的机器，采用盾构机挖掘出的隧道会在盾尾位置的壳体内安装管片，以达到加固隧道和密封的效果。盾构机每掘进一定距离后，都需要按环的形式进行管片的连续拼接，最后形成隧道。盾尾间隙是指拼装完成的管片外沿和盾构机盾尾壳体之间的间隙，这个间隙影响着盾构机的掘进进程和施工质量，若盾尾间隙过大可能导致盾尾刷损坏、管片破裂或盾尾漏水等严重后果。

在盾构机的掘进进程中，需要对盾尾间隙进行有效的实时监测，便于根据实际情况调整盾构机的掘进参数，从而调整盾构机的形态。但是，现有的技术都无法应对复杂的施工环境，无法无接触的实时测量盾尾间隙，很多现场要么由于技术未成熟而无法安装相应的监测装置，只能采用人工测量，或者安装相应的监测装置后不满足需求基本无法使用。鉴于此，发明一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置很有必要。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置，以解决上述背景技术中提出的现有的技术都无法应对复杂的施工环境，无法无接触的实时测量盾尾间隙，很多现场要么由于技术未成熟而无法安装相应的监测装置，只能采用人工测量，或者安装相应的监测装置后不满足需求基本无法使用等问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置，包括机器视觉检测机构、盾壳和管片，所述盾壳设在最外侧，所述盾壳的横截面呈圆环形，所述管片设在盾壳的内部，所述管片的横截面为圆环形，所述机器视觉检测机构设在盾壳和管片之间，所述机器视觉检测机构的上表面固定安装有激光器，所述机器视觉检测机构和激光器的外部设有防护罩，所述防护罩固定安装在盾壳的内壁上，所述防护罩为无盖的中空结构，且防护罩的开口朝向管片，所述防护罩的内壁固定安装有橡胶垫，所述防护罩的前侧设有挡板，所述机器视觉检测机构的一侧设有地面监控设备，所述地面监控设备和机器视觉检测机构电连接。

在一个优选地实施方式中，所述机器视觉检测机构的数量为四个，四个所述机器视觉检测机构呈环形分布，所述机器视觉检测机构包括工业相机和数据控制盒，所述工业相机固定安装在机器视觉检测机构的底面板上，所述工业相机的镜头朝向管片，所述数据控制盒固定设在工业相机的后方，所述激光器的中心线和工业相机镜头的中心线重合。

在一个优选地实施方式中，所述防护罩包括底板、顶板、后侧板、左侧板和右侧板，所述后侧板和盾壳的外壁面贴合，所述底板、顶板、后侧板、左侧板和右侧板固定连接，所述左侧板和右侧板的前部开设有滑槽，所述挡板和左侧板、右侧板滑动连接，所述挡板上开设有和激光器、工业相机的机头对应的通孔。

在一个优选地实施方式中，所述数据控制盒包括千兆交换机、直流电源和控制模块。

在一个优选地实施方式中，所述千兆交换机设在数据控制盒的内部后侧，所述直流电源设在数据控制盒的内部中间，所述控制模块设在数据控制盒的内部前侧，所述直流电源和千兆交换机、控制模块、工业相机、数据控制盒之间均采用电连接。

在一个优选地实施方式中，所述数据控制盒的一侧设有盾构机PLC，所述数据控制盒和盾构机PLC通过电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：