一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术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。本实用新型专利技术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。操作简便且精度高。操作简便且精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置


[0001]本技术涉及盾构机盾尾间隙监测
，更具体地说，本技术涉及一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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，专利技术一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置很有必要。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺陷，本技术提供一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置，以解决上述
技术介绍
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。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0012]1、本技术通过设置机器视觉检测机构、工业相机、地面监控设备、激光器和盾构机PLC，工业相机和激光器共同协作，对盾尾间隙进行监测，完成图像识别间隙的工作，图像获取通过工业相机完成，测距通过激光器完成，将获得的图像和距离通过数据控制盒进行数据的传递，数据与盾构机PLC共同协作将数据传递至机器视觉检测机构，通过图像处理技术得到图像中的间隙宽度值，并将数值显示在地面监控设备中；
[0013]2、本技术采用非接触式的测量方式，通过将工业相机和激光器组合使用，用机器测量代替人眼观察，并将获得的图像进行数据处理，传递给数据控制盒，从而获得精准的盾尾间隙数值，操作简便且精度高。
附图说明
[0014]为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本技术的整体结构示意图；
[0016]图2为本技术的盾壳的结构示意图；
[0017]图3为本技术的防护罩的结构示意图一；
[0018]图4为本技术的防护罩的结构示意图二；
[0019]图5为本技术的防护罩的结构示意图三；
[0020]图6为本技术的机器视觉检测机构的结构示意图；
[0021]图7为本技术的数据控制盒的结构示意图；
[0022]图8为本技术的视觉检测装置示意图；
[0023]图9为本技术的系统构成图；
[0024]图10为本技术的标定靶示意图；
[0025]图11为本技术的标定过程原理图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1、机器视觉检测机构；101、工业相机；102、数据控制盒；1021、千兆交换机；1022、直流电源；1023、控制模块；2、盾壳；3、管片；4、防护罩；401、底板；402、顶板；403、后侧板；404、左侧板；405、右侧板；5、橡胶垫；6、挡板；7、地面监控设备；8、通孔；9、激光器；10、滑槽；11、盾构机PLC。
具体实施方式
[0028]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]参照说明书附图1
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11，该实施例的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1、盾壳2和管片3，所述盾壳2设在最外侧，所述盾壳2的横截面呈圆环形，所述管片3设在盾壳2的内部，所述管片3的横截面为圆环形，所述机器视觉检测机构1设在盾壳2和管片3之间，所述机器视觉检测机构1的上表面固定安装有激光器9，所述机器视觉检测机构1和激光器9的外部设有防护罩4，所述防护罩4可以阻隔灰尘，所述防护罩4固定安装在盾壳2的内壁上，所述防护罩4为无盖的中空结构，且防护罩4的开口朝向管片3，便于对盾尾间隙进行测量，所述防护罩4的内壁固定安装有橡胶垫5，橡胶垫5起到一定的缓冲效果，可以保护机器视觉检测机构1和激光器9免受冲击力的干扰，保证测量的精准性，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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（1）、盾壳（2）和管片（3），其特征在于：所述盾壳（2）设在最外侧，所述盾壳（2）的横截面呈圆环形，所述管片（3）设在盾壳（2）的内部，所述管片（3）的横截面为圆环形，所述机器视觉检测机构（1）设在盾壳（2）和管片（3）之间，所述机器视觉检测机构（1）的上表面固定安装有激光器（9），所述机器视觉检测机构（1）和激光器（9）的外部设有防护罩（4），所述防护罩（4）固定安装在盾壳（2）的内壁上，所述防护罩（4）为无盖的中空结构，且防护罩（4）的开口朝向管片（3），所述防护罩（4）的内壁固定安装有橡胶垫（5），所述防护罩（4）的前侧设有挡板（6），所述机器视觉检测机构（1）的一侧设有地面监控设备（7），所述地面监控设备（7）和机器视觉检测机构（1）电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的盾尾间隙监测装置，其特征在于：所述机器视觉检测机构（1）的数量为四个，四个所述机器视觉检测机构（1）呈环形分布，所述机器视觉检测机构（1）包括工业相机（101）和数据控制盒（102），所述工业相机（101）固定安装在机器视觉检测机构（1）的底面板上，所述工业相机（101）的镜头朝向管片（3），所述数据控制盒（102）固定设在工业相机（101）的后方，所述激光器（9）的中心线和工业相机（101）镜头的中心线重合。3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的盾尾间隙...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚立孔，陆海明，江玉生，杨志勇，
申请(专利权)人：南京睿盾工程科技有限公司，
类型：新型
国别省市：