用于隧道施工机器的工作信息获取装置以及隧道掘进机制造方法及图纸

本申请提供一种用于隧道施工机器的工作信息获取装置以及隧道掘进机，包括图像采集部、数据传输部和控制装置。图像采集部包括第一壳体，以及位于第一壳体中的图像采集机构、执行器和第一无线传输装置，执行器连接于图像采集机构和第一无线传输装置，第一壳体开设有拍摄口，图像采集机构通过拍摄口采集图像。数据传输部包括第二壳体，以及位于第二壳体内的第一数据交换装置和第二无线传输装置，第二无线传输装置与第一无线传输装置无线连接。控制装置与第一数据交换装置有线连接，并通过第一数据交换装置连接于第二无线传输装置。本申请提供的工作信息获取装置很大程度上可以避免人工操作的人身危险性，且跳过了人工调取数据的环节，时效性极好。

【技术实现步骤摘要】
用于隧道施工机器的工作信息获取装置以及隧道掘进机
本申请涉及工程机械
，特别是涉及一种用于隧道施工机器的工作信息获取装置以及隧道掘进机。
技术介绍
全断面岩石隧道掘进机(TBM)开挖法因其对环境影响小、施工速度快等特点被广泛采用于引水隧洞、交通隧道、采矿工程中。TBM开挖法开挖破岩的关键在于刀盘与岩体的相互作用，其能否高效掘进取决于TBM运行参数(刀盘推力、扭矩及转速)与隧道掌子面岩体参数(岩石种类、节理参数等)能否匹配，因此需要对隧道掌子面岩体信息进行采集、分析获得岩体参数，而后调整TBM的运行参数。隧道掌子面岩体信息通常使用人工方法进行收集。收集时，技术人员通过TBM刀盘预留的人孔进入刀盘与掌子面之间进行掌子面素描或拍照，具有一定的危险性，并且，图像采集后还需导出以及分析，需要较长时间，技术人员无法根据掌子面情况进行实时调整TBM运行参数，时效性差，大大耽误了施工进度。
技术实现思路
本申请实施例提供一种用于隧道施工机器的工作信息获取装置，以至少解决人工采集掌子面信息危险且时效性差的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种用于隧道施工机器的工作信息获取装置，包括：图像采集部，用于安装至所述隧道施工机器，所述图像采集部包括第一壳体，以及位于所述第一壳体中的图像采集机构、执行器和第一无线传输装置，所述执行器连接于所述图像采集机构和所述第一无线传输装置，所述第一壳体开设有拍摄口，所述图像采集机构通过所述拍摄口采集图像；数据传输部，用于安装至所述隧道施工机器所处施工通道的内壁，所述数据传输部包括第二壳体，以及位于所述第二壳体内的第一数据交换装置和第二无线传输装置，所述第二无线传输装置与所述第一无线传输装置无线连接；控制装置，与所述第一数据交换装置有线连接，并通过所述第一数据交换装置连接于所述第二无线传输装置，所述控制装置依次通过所述第二无线传输装置和所述第一无线传输装置启动所述执行器，所述执行器开启所述图像采集机构，并将所述图像采集机构采集的图像信息依次通过所述第一无线传输装置和所述第二无线传输装置发送给所述控制装置，所述控制装置处理分析后获得工作信息。在一些实施例中，所述第一无线传输装置包括分别与所述执行器连接的第一指令传输模块和第一图像传输模块，所述第二无线传输装置包括分别与所述第一数据交换装置连接的第二指令传输模块和第二图像传输模块，所述第一指令传输模块和所述第二指令传输模块无线连接，所述第一图像传输模块和所述第二图像传输模块无线连接，所述控制装置依次通过所述第二指令传输模块和所述第一指令传输模块启动所述执行器，所述执行器依次通过所述第一图像传输模块和所述第二图像传输模块将所述图像信息发送给所述控制装置。在一些实施例中，所述第一指令传输模块包括相匹配的第一无线模块和第一天线，所述第二指令传输模块包括相匹配的第二无线模块和第二天线，所述第一无线模块和所述第二无线模块通过所述第一天线和所述第二天线无线连接。在一些实施例中，所述第一图像传输模块包括相匹配的第一无线接入单元和第三天线，所述第二图像传输模块包括相匹配的第二无线接入单元和第四天线，所述第一图像传输模块和所述第二图像传输模块通过所述第三天线和所述第四天线无线连接。在一些实施例中，所述图像采集机构包括拍照模块，所述拍照模块包括多个呈线性间隔分布的相机；所述图像采集部还包括第二数据交换装置，所述第二数据交换装置与所述拍照模块连接，所述拍照模块通过所述第二数据交换装置与所述执行器连接。在一些实施例中，所述图像采集机构进一步包括：距离传感器，连接于所述执行器，所述距离传感器能够跟随所述拍照模块同步运动且用于测量所述相机至所述施工通道测量面的距离；和/或，角度传感器，连接于所述执行器，所述角度传感器能够跟随所述拍照模块同步运动且用于测量所述相机的旋转角度。在一些实施例中，所述图像采集部包括电池，所述第一天线包括天线本体和第一延伸线，所述第三天线包括天线基体和第二延伸线，所述第一壳体包括与所述拍摄口相对的后盖，所述第一延伸线、所述第二延伸线和所述电池分别位于所述后盖。在一些实施例中，所述第一壳体包括位于所述拍摄口的保护机构，所述保护机构包括保护板和驱动组件，所述驱动组件使所述保护板在保护状态和打开状态之间转换。在一些实施例中，所述驱动组件包括驱动件、第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和所述第二连接杆的同侧端部转动连接于所述保护板的内侧面，所述第二连接杆的另一端部转动连接于所述第一壳体，所述第一连接杆经所述驱动件驱动使所述保护板沿第一方向由所述保护状态平移至所述打开状态，其中，所述第一连接杆和所述第二连接杆沿所述第一方向依次间隔设置于所述保护板。第二方面，本申请实施例还涉及一种隧道掘进机，包括：工作信息获取装置，如上述的用于隧道施工机器的工作信息获取装置；机体，包括中控室，所述控制装置位于所述中控室；刀盘，设置于所述机体，所述刀盘具有人孔，所述图像采集部设置于所述人孔，所述图像采集机构通过所述人孔的开口采集图像。本申请实施例的工作信息获取装置应用于隧道掘进机中，图像采集部安装于隧道掘进机的刀盘人孔内，跟随刀盘的转动而采集图像。数据传输部固定于隧道的内壁上，接收并传输控制装置发出的指令以及图像采集部采集的图像信息。控制装置位于隧道掘进机的中控室内，向图像采集部发送开始采集的指令并接收图像信息分析处理。本申请的工作信息获取装置很大程度上可以避免人工操作具有的人身危险性以及操作的不确定性。而且，操作过程中只需人为发送采集命令，图像信息经由图像采集部采集后实时传输至控制装置中，控制装置将分析结果呈现在操作人员面前，即图像信息的收集、传输与分析几乎同时进行，跳过了人工调取数据的环节，节省了操作步骤，大大提高了工作效率，加快了施工进度，时效性极好。附图说明下面将通过参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。图1是本申请实施例的一种用于隧道施工机器的工作信息获取装置的结构示意图；图2是图1中第一无线传输装置的一种结构示意图；图3是图1中第二无线传输装置和第一数据交换装置的一种结构示意图；图4是图1中执行器、第二数据交换装置和图像采集机构的结构示意图；图5是图1中保护机构在保护状态下的结构示意图；图6是图5中保护机构在打开状态下的结构示意图。附图标记：1、图像采集部；11、第一壳体；111、拍摄口；112、后盖；113、保护机构；114、保护板；115、驱动组件；116、驱动件；117、第一连接杆；118、第二连接杆；12、图像采集机构；121、拍照模块；122、相机；123、距离传感器；124、角度传感器；13、执行器；14、第一无线传输装置；141、第一指令传输模块；142、第一图像传输模块；143、第一无线模块；144、第一天线；145、第一无线接入单元；146、第三天线；147、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于隧道施工机器的工作信息获取装置，其特征在于，包括：/n图像采集部，用于安装至所述隧道施工机器，所述图像采集部包括第一壳体，以及位于所述第一壳体中的图像采集机构、执行器和第一无线传输装置，所述执行器连接于所述图像采集机构和所述第一无线传输装置，所述第一壳体开设有拍摄口，所述图像采集机构通过所述拍摄口采集图像；/n数据传输部，用于安装至所述隧道施工机器所处施工通道的内壁，所述数据传输部包括第二壳体，以及位于所述第二壳体内的第一数据交换装置和第二无线传输装置，所述第二无线传输装置与所述第一无线传输装置无线连接；/n控制装置，与所述第一数据交换装置有线连接，并通过所述第一数据交换装置连接于所述第二无线传输装置，/n所述控制装置依次通过所述第二无线传输装置和所述第一无线传输装置启动所述执行器，所述执行器开启所述图像采集机构，并将所述图像采集机构采集的图像信息依次通过所述第一无线传输装置和所述第二无线传输装置发送给所述控制装置，所述控制装置处理分析后获得工作信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于隧道施工机器的工作信息获取装置，其特征在于，包括：
图像采集部，用于安装至所述隧道施工机器，所述图像采集部包括第一壳体，以及位于所述第一壳体中的图像采集机构、执行器和第一无线传输装置，所述执行器连接于所述图像采集机构和所述第一无线传输装置，所述第一壳体开设有拍摄口，所述图像采集机构通过所述拍摄口采集图像；
数据传输部，用于安装至所述隧道施工机器所处施工通道的内壁，所述数据传输部包括第二壳体，以及位于所述第二壳体内的第一数据交换装置和第二无线传输装置，所述第二无线传输装置与所述第一无线传输装置无线连接；
控制装置，与所述第一数据交换装置有线连接，并通过所述第一数据交换装置连接于所述第二无线传输装置，
所述控制装置依次通过所述第二无线传输装置和所述第一无线传输装置启动所述执行器，所述执行器开启所述图像采集机构，并将所述图像采集机构采集的图像信息依次通过所述第一无线传输装置和所述第二无线传输装置发送给所述控制装置，所述控制装置处理分析后获得工作信息。


2.根据权利要求1所述的用于隧道施工机器的工作信息获取装置，其特征在于，所述第一无线传输装置包括分别与所述执行器连接的第一指令传输模块和第一图像传输模块，所述第二无线传输装置包括分别与所述第一数据交换装置连接的第二指令传输模块和第二图像传输模块，
所述第一指令传输模块和所述第二指令传输模块无线连接，所述第一图像传输模块和所述第二图像传输模块无线连接，所述控制装置依次通过所述第二指令传输模块和所述第一指令传输模块启动所述执行器，所述执行器依次通过所述第一图像传输模块和所述第二图像传输模块将所述图像信息发送给所述控制装置。


3.根据权利要求2所述的用于隧道施工机器的工作信息获取装置，其特征在于，所述第一指令传输模块包括相匹配的第一无线模块和第一天线，所述第二指令传输模块包括相匹配的第二无线模块和第二天线，所述第一无线模块和所述第二无线模块通过所述第一天线和所述第二天线无线连接。


4.根据权利要求3所述的用于隧道施工机器的工作信息获取装置，其特征在于，所述第一图像传输模块包括相匹配的第一无线接入单元和第三天线，所述第二图像传输模块包括相匹配的第二无线接入单元和第四天线，所述第一图像传输模块和所述第二图像传输模块通...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷丽君，李英涛，郝刚，韩北，龚秋明，邱海峰，刘永强，陈东坡，
申请(专利权)人：北京工业大学，北京玖瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11