[实用新型]一种基于结构光的渣土体积确定装置

说明书

本申请提供了一种基于结构光的渣土体积确定装置，其中，该装置包括带操作台的盾构机、皮带输送机、控制机构、渣土测量机构、里程感应器，控制机构包括交换机、工控机、显示器、继电器，渣土测量机构包括广角相机、结构光发射器、温度传感器；广角相机用于采集皮带输送机上渣土的图像数据；结构光发射器用于向皮带输送机上的渣土发射激光线，扫描渣土的横截面，测量渣土的横截面积；温度传感器用于测量渣土的温度；里程感应器用于测量皮带的转速；工控机用于基于渣土测量机构采集的数据信息，确定渣土体积。本申请能够实时测量渣土的信号数据，控制机构基于实时的信号数据确定实时的渣土体积，提高了渣土体积测量的实效性。

技术领域

本申请涉及轨道交通设备技术领域，尤其是涉及一种基于结构光的渣土体积确定装置。

背景技术

盾构机在掘进过程中，同步进行刀盘旋转、油缸顶进、实时除渣，其中，实时除渣就是把掘进产生的渣土通过螺旋输送机传至皮带机，再通过高速移动的皮带机将渣土送入电瓶车斗内，在一环管片掘进完成后，使用电瓶车将渣土运送出隧道洞口。

出土量是盾构机实时掘进过程中至关重要的参数，通常以体积表示。如果出土量过大，表明螺旋输送机除渣过快，盾构机刀盘前方的空间已形成了空洞，会引起地表塌陷；如果出土量过小，表明螺旋输送机除渣过慢，盾构机刀盘前方空间被挤满了渣土，如果油缸继续顶进，会引起前方地面隆起。因此，过多或者过少的排土量会造成施工事故，实时排土量必须被精确控制。

然而，当前在测量渣土体积时，通常是在每一环管片掘进结束后，由人工测量电瓶车斗内的渣土体积，不能实时测量渣土体积，这种测量方法无法精确控制盾构机的实时出土量。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种基于结构光的渣土体积确定装置，能够通过渣土测量机构和里程感应器的使用，实时测量渣土的信号数据，控制机构基于实时的信号数据确定实时的渣土体积，提高了渣土体积测量的实效性，有效防止出土过多所引起的超挖情况，或者出土过少所引起的欠挖情况，提高了施工的效率和安全性。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于结构光的渣土体积确定装置，所述渣土体积确定装置包括带操作台的盾构机、皮带输送机、控制机构、渣土测量机构、里程感应器，所述皮带输送机置于所述盾构机的出渣口，所述渣土测量机构置于所述皮带输送机上方，所述里程感应器置于所述皮带输送机的转轮处，所述控制机构置于所述盾构机的操作台上，所述控制机构包括交换机、工控机、显示器、继电器，所述渣土测量机构包括广角相机、结构光发射器、温度传感器；

所述广角相机，用于采集所述皮带输送机上渣土的图像数据；

所述结构光发射器，用于向所述皮带输送机上的渣土发射激光线，扫描渣土的横截面，测量渣土的横截面积；其中，所述激光线形成的扫射面垂直于所述皮带输送机所在的水平面；

所述温度传感器，用于测量渣土的温度；

所述里程感应器，用于测量皮带的转速；

所述交换机的输入端分别连接所述渣土测量机构、所述里程感应器，其输出端连接所述工控机，用于接收所述渣土测量机构、所述里程感应器的信号数据，将所述信号数据合并转换成数据信息，并将所述数据信息发送至所述工控机。

在一种可能的实施方式中，所述渣土测量机构还包括相机定位板、第一定位板、后壳体、防护罩；

所述广角相机通过螺栓安装在所述相机定位板的上方，并通过所述相机定位板固定在所述后壳体上；

所述结构光发射器通过螺栓安装在所述第一定位板的上方，并通过所述第一定位板固定在所述后壳体的内侧面上；

所述防护罩的前端面设有定位孔，所述温度传感器通过所述定位孔安装在所述防护罩上。

在一种可能的实施方式中，所述渣土测量机构还包括防护玻璃、压板、压片；