一种盾构渣土温度测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种盾构渣土温度测量装置，涉及盾构施工技术领域，包括：电源电路、中央控制器、数据采集电路、图像信号处理电路、UART通信电路；电源电路与中央控制器连接，用于为中央控制器提供输入电压；数据采集电路与图像信号处理电路连接，用于采集盾构机螺旋机出土口渣土的图像信息并发送至图像信号处理电路；图像信号处理电路与中央控制器连接，用于对接收的图像信息进行处理，获取盾构机螺旋机出土口渣土的温度信息并发送至中央控制器；中央控制器，通过串口协议获取温度信息并通过UART通信电路与云平台之间进行数据传输。本发明专利技术可以实现渣土温度智能监测及渣土改良监测预警，有效节约人工耗时，具有检测效率高、实用性强等优势。势。势。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构渣土温度测量装置


[0001]本专利技术涉及盾构施工
，更具体的说是涉及一种盾构渣土温度测量装置。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的更新迭代，概念逐渐变成应用，然而应用于监测盾构机螺旋出土口渣土温度的智能设备却很少，应用的深度也不够。实际上，渣土温度监测智能化对于盾构隧道施工企业进行工程管理十分有意义，目前，盾构隧道施工企业对渣土温度检测的管理大多采用传统手持式监测设备进行检测，这种方式存在必然的缺陷，每台盾构机的实时渣土温度数据不能精准、及时的上报，造成企业对盾构机渣土改良、刀盘磨损等状态管理困难，企业不能对现场施工进行高效、高质的管理。因此，在目前物联网大环境下，一个能对盾构渣土温度进行实时数据监测的智能设备对于施工企业进行盾构施工管理十分必要。而在实际的应用场景中，不仅需要解决盾构渣土温度的监测问题，又面临了一些新的问题。
[0003]1)设备接入问题。设备与服务器如何对接，如何确保数据进行可靠的传输。
[0004]2)设备部署问题。设备部署安装位置、拆卸等。
[0005]3)系统扩展问题。设备种类多，数据协议不统一等。
[0006]因此，如何解决现有技术中存在的问题，对盾构渣土温度进行实时数据监测的智能设备的设计及实现进行研究是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供了一种盾构渣土温度测量装置，可以实现渣土温度智能监测与渣土改良监测预警，解决了
技术介绍
存在的问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种盾构渣土温度测量装置，包括：电源电路、中央控制器、数据采集电路、图像信号处理电路、UART通信电路；
[0010]电源电路与中央控制器连接，用于为中央控制器提供输入电压；
[0011]数据采集电路与图像信号处理电路连接，用于采集盾构机螺旋机出土口渣土的图像信息并发送至图像信号处理电路；
[0012]图像信号处理电路与中央控制器连接，用于对接收的图像信息进行处理，获取盾构机螺旋机出土口渣土的温度信息并发送至中央控制器；
[0013]中央控制器，通过串口协议获取温度信息并通过UART通信电路与云平台之间进行数据传输。
[0014]可选的，中央控制器采用ESP32
‑
DOWDQ6芯片；
[0015]ESP32
‑
DOWDQ6芯片集成无线2.4GHzWi
‑
Fi和BT/BLE蓝牙双模双核芯片，具有两个可单独控制的CPU内核，采用台积电40nm工艺。
[0016]可选的，ESP32
‑
DOWDQ6芯片的输入电压为3.3V，支持OTA加密升级。
[0017]可选的，还包括与中央控制器连接的通信接口，通信接口包括SD卡接口、以太网接
口、SPI接口、I2S接口、I2C接口中的至少一种。
[0018]可选的，数据采集电路包括可见光电路、热成像电路，可见光电路和热成像电路均与图像信号处理电路连接；
[0019]可见光电路采用AMC2013OV1080P/30帧高清广角无畸变摄像头模组，用于进行可见光成像通道实时查看，对正在监测的画面进行手动抓拍和手动录像；
[0020]热成像电路采用OFILMOAF2332红外热成像芯片，通过红外线技术测量物体表面的温度。
[0021]可选的，图像信号处理电路内置于集成芯片CV28M
‑
AO
‑
RH中，安装于盾构机螺旋机出土口的预设范围内。
[0022]可选的，还包括与中央控制器连接的数据备份电路，数据备份电路包括Flash存储器与EEPROM存储器，用于对采集的图像信息及获取的温度信息进行保存和备份。
[0023]可选的，还包括与中央控制器连接的时钟电路，时钟电路包括时钟芯片，用于提供内部时钟信号。
[0024]可选的，还包括与UART通信电路连接的边缘计算模块，用于对盾构机螺旋机出土口渣土的温度信息进行数据压缩、加密后，通过中央控制器转发到云平台并在云平台上进行调制解码，判断渣土温度是否异常并及时预警。
[0025]可选的，电源电路、中央控制器、数据采集电路、图像信号处理电路、UART通信电路均设置在箱体内；
[0026]箱体顶部设置铝合金散热组件，用于为排出内部运行热量；
[0027]箱体底部设置可调节式支架。
[0028]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种盾构渣土温度测量装置，能够有效节约人工耗时，免去人工手动检测出渣口的渣土温度；实时监测渣土温度是否超限，避免因温度过高导致的刀盘磨损、结泥饼等情况，节约设备维修费用、工期费用、人工费用；相较于传统的人工检测方法，一定程度上减少了环境因素给工人带来的身心影响，避免了由于主观性造成的不利影响，具有效率较高、实用性强等优势。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术提供的盾构渣土温度测量装置的原理结构图；
[0031]图2为本专利技术提供的一实施例中盾构渣土温度测量装置的具体结构示意图；
[0032]图3为本专利技术提供的ESP32电路原理图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]目前对温度的测量方法有很多种，主要可以简单的分为两大类型:接触式温度测量和非接触式温度测量，按工作原理又可分为膨胀式、电阻式热电式、辐射式等等；按输出方式分为自发电型、非电测型等。
[0035]土压盾构机出渣时候的渣土温度是盾构掘进过程中非常重要的一项掘进参数，是判断土舱内温度情况、渣土板结情况、沉舱情况等的重要依据。现如今，盾构隧道施工企业对渣土温度检测的管理大多采用手持式测温枪，每次测温前，技术人员需爬上盾构设备，手持测温枪对准螺旋机出土口进行测温，之后再对测试结果进行记录与汇报。一般是每个渣土斗测量一次，虽然接触式测温的测量精度相对较高，可以测量环境温度和待测物体各部位的温度，但由于采样数据具有取样值少、随机性强、准确性不高的缺点，无法准确判断渣土的实时温度和平均温度。
[0036]因此，针对盾构渣土温度的监测问题以及
技术介绍
中盾构渣土温度实时数据监测的智能设备所存在的一些问题，本专利技术实施例公开了一种盾构渣土温度测量装置，如图1、图2所示，包括：电源电路、中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构渣土温度测量装置，其特征在于，包括：电源电路、中央控制器、数据采集电路、图像信号处理电路、UART通信电路；电源电路与中央控制器连接，用于为中央控制器提供输入电压；数据采集电路与图像信号处理电路连接，用于采集盾构机螺旋机出土口渣土的图像信息并发送至图像信号处理电路；图像信号处理电路与中央控制器连接，用于对接收的图像信息进行处理，获取盾构机螺旋机出土口渣土的温度信息并发送至中央控制器；中央控制器，通过串口协议获取温度信息并通过UART通信电路与云平台之间进行数据传输。2.根据权利要求1所述的一种盾构渣土温度测量装置，其特征在于，中央控制器采用ESP32
‑
DOWDQ6芯片；ESP32
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DOWDQ6芯片集成无线2.4GHzWi
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Fi和BT/BLE蓝牙双模双核芯片，具有两个可单独控制的CPU内核，采用台积电40nm工艺。3.根据权利要求2所述的一种盾构渣土温度测量装置，其特征在于，ESP32
‑
DOWDQ6芯片的输入电压为3.3V，支持OTA加密升级。4.根据权利要求1所述的一种盾构渣土温度测量装置，其特征在于，还包括与中央控制器连接的通信接口，通信接口包括SD卡接口、以太网接口、SPI接口、I2S接口、I2C接口中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种盾构渣土温度测量装置，其特征在于，数据采集电路包括可见光电路、热成像电路，可见光电路和热成像电路均与图像信号处...

【专利技术属性】
技术研发人员：武金城，董晓龙，方新华，吕媛，侯晓明，白彦龙，张贞，龚帅帅，斯瑞，张洁，何易，王海艳，王艳灵，
申请(专利权)人：中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司，
类型：发明
国别省市：