一种地铁地下空间扫描装置的制作方法

1.本实用新型属于测量测试技术领域，具体涉及一种地铁地下空间扫描装置。


背景技术：

2.发明人发现，目前地铁地下空间主要呈洞穴状，普遍来说截面形状变化不大，目前使用扫描车进行扫描，扫描车在地下空间工作时无法使用卫星定位系统定位，往往需要额外布置辅助定位的系统，例如各种信号源，而使用信号源辅助扫描车定位时，需要提前进行布置，施工较为繁琐；此外，目前的扫描车均运行在地下空间底面上，虽然能够充分利用地铁的建筑特点运行，但是仍然存在一定程度的不便，限制了扫描时段。
3.针对以上问题，现有的公开文献中，公开了一种地下洞室三维空间精细测量系统，其使用水平测量仪、运动控制器、定位靶标和处理器系统进行三维定位，从而试图解决在没有微型定位信号时地下空间内扫描装置的定位，此种装置设置在地下空间底面的轨道上；然而发明人认为，其设置于地下空间底面的轨道的布置形式限制了其使用范围和使用时段。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种地铁地下空间扫描装置，通过使用布置在地铁空间顶面的轨道，以及附设于轨道的供电线，能够辅助扫描装置的定位，避免在在隧道的施工前期布置大量的用于辅助确定位置的的信号源；本实用新型在运行时悬于地铁空间底面之上，即使在施工时也能进行扫描。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
6.本实用新型的技术方案提供了一种地铁地下空间扫描装置，包括轨道、车体、处理器、支架和扫描机构，轨道固定安装地下空间的顶面，轨道包括竖直部和垂直连接于竖直部底端面的水平部；车体连接万向轮，万向轮卡合于轨道，车体能够在水平面上相对于万向轮旋转，支架连接于车体，扫描机构铰接于支架，扫描机构还连接动力源，动力源能够带动扫描机构在竖直面上相对于铰接点旋转；扫描机构连接处理器。
7.上述本实用新型的技术方案的有益效果如下：
8.1)本实用新型通过使用布置在地铁空间顶面的轨道，以及附设于轨道的供电线，能够辅助扫描装置的定位，避免在在隧道的施工前期布置大量的用于辅助确定位置的的信号源；本实用新型在运行时悬于地铁空间底面之上，即使在施工时也能进行扫描。
9.2)本实用新型中的轨道呈倒t形，配合本实用新型中的万向轮，能够将车体卡扣在轨道上，且倒t形的轨道也为布置导线提供了空间。
10.3)本实用新型中的万向轮能够自主驱动以带动车体沿着轨道前进，且万向轮的结构与轨道配合，在工作时借助车体的重力保持与轨道的摩擦力，防止打滑。
11.4)本实用新型中，根据电压衰减的规律，通过测量第一导线和第二导线之间的电压，即可确定的当前车体的位置。
附图说明
12.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
13.图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的立体结构示意图，
14.图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的侧视结构示意图。
15.图中：1、轨道，101、竖直部，102、水平部，2、第一轮轴，3、转向轴，4、第一轮体，5、车体，6、外壳，7、电源，8、第一支架，9、第二支架，10、第三支架，11、红外摄像头，12、激光扫描仪，13、可见光摄像头。
16.为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
具体实施方式
17.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。以下实施例之间可以进行组合。
18.实施例1
19.本实用新型的一种典型实施方式中，本实施例公开了一种地铁地下空间扫描装置，包括车体5、万向轮、处理器、壳体、可见光摄像头13、激光扫描仪12和红外摄像头11，车体5底部连接万向轮，车体5顶部连接壳体，车体5还连接有第一支架8、第二支架9和第三支架10，其中第一支架8的顶部连接可见光摄像头13，第二支架9的顶部连接红外摄像头11，第三支架10连接激光扫描仪12；其中可见光摄像头13用于采集图像数据，激光扫描仪12用于配合可见光摄像头13取得距离数据，红外摄像头11用于在微弱光线下采集图像数据；可见光摄像头13、激光扫描仪12和红外摄像头11均连接处理器。为了适应各种城市地下空间的类型，包括正在进行维护的地点，本实施例中的车体5是贴合于地下空间顶面运行的，因此，地下空间的顶面设有与万向轮配合的轨道1。
20.本领域技术人员可以理解的是，处理器连接万向轮、可见光摄像头13、激光扫描仪12和红外摄像头11的具体形式为本领域的公知常识，其具体的运行方法也为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。此外，本领域技术人员还可以理解的是，本实施例中的可见光摄像头13、红外摄像头11和激光扫描仪12均属于扫描机构，除本实施例中列出的情况以外，在其他实施例中，还可以使用其他的扫描机构，例如3d摄像头、超声波探测器，与扫描机构配套设置的支架的数量不唯一，扫描机构均铰接连接支架。
21.上述的车体5还设有用于变压和稳压的电源7，电源7单独安装于车体5以便于散热。
22.进一步的，上述的轨道1的断面倒t形，轨道1包括竖直部101和连接于竖直部101底端的水平部102，以便于万向轮与轨道1接触。
23.进一步的，为了保持整个车体5的能够旋转，上述的万向轮共设有1个。车体5能够在水平面上相对于万向轮旋转。
24.更进一步的，上述的轮体采用电动轮，电动轮自身集成有电机。
25.更进一步的，以其中一个万向轮为例，万向轮包括第一轮体4、第二轮体、第一轮轴
2、第二轮轴以及转向轴3，转向轴3铰接车体5，转向轴3连接的电机作为动力源，转向轴3能够在车体5上自转，转向轴3固定连接第一轮轴2和第二轮轴，且第一轮轴2和第二轮轴均呈倒l形，以便于绕过倒t形的轨道1，第一轮轴2铰接第一轮体4，第二轮轴铰接第二轮体；第一轮体4和第二轮体均位于轨道1的水平部102之上。
26.可以理解的是，第一轮轴2和第二轮轴均包括水平方向的轮轴体和竖直方向设置的轮轴体，则，第一轮体4连接第一轮轴2的水平端，第二轮体连接第二轮轴的水平端，第一轮轴2的竖直端和第二轮轴的竖直端均连接于所述转向轴。
27.更进一步的，为了实现的万向轮的转向，上述的转向轴3还连接作为其动力源的电机；本实施例中的转轴至少包括相铰接且能沿同一轴线向相异反向转动的两个柱状体，两个柱状体同轴设置，两个柱状体通过一杆件连接，两个柱状体能相对于杆件转动，靠近于车体5的柱状体固定连接车体5，远离车体5的柱状体固定连接杆件，杆件穿过靠近于车体5的柱状体并连接作为其动力源的电机。
28.在又一实施例中，上述的第一轮轴2和第二轮轴呈均卧u形，以绕过轨道1。
29.本实施例中的轨道1不仅仅能够作为万向轮运行的基础，还能够便于为装置输电，以及便于测量当前装置位置。
30.具体的，上述的轨道1的水平部102的底侧设有第一导线和第二导线，且导线采用电压衰减幅度较大的材料；车体5的电源7的正极连接正极受电弓，车体5的电源7的负极连接负极受电弓，正极受电弓滑动连接的第二导线，负极受电弓滑动连接第一导线了；第一导线和第二导线之间还设有电压检测器。
31.进一步的，第一导线和第二导线均为裸露的导线。
32.可以理解的是，由于电压会随着导线的长度增加而衰减，因此测量第一裸露导线和第二裸露导线之间的电压，可以推知受电弓在裸露导线上的大概位置。此此方法为电工领域所熟知，在此不再赘述。
33.进一步的，上述的车体5包括平板，平板底面连接壳体，平板和壳体之间形成封闭的舱室，舱室内安装处理器，壳体能够对处理器进行防护。
34.可以理解的是，本实施例中处理器还连接有外围信息处理设备，例如，处理器连接有作为存储器的硬盘、作为寄存器的内存、提供的扩展接口的主板等，本实施例中处理器作为整个装置的控制中心，分别连接万向轮、雷达天线、发射器、全站仪和红外摄像头11。
35.进一步的，本实施例中的电动轮和转动轴连接的电机也连接处理器。
36.本实施例中使用红外摄像头11是为了获取微弱光线下地下空间内的图像，在又一实施例中，红外摄像头11还可以被替换为其他种类的图像传感器，例如紫外线图像传感器，能够获取一些异物的图像信息。
37.进一步的，本实施例中可见光摄像头13、红外摄像头11和激光扫描仪12均能够绕其所连接的支架转动，即：可见光摄像头13能够绕第一支架8转动，激光扫描仪12能够绕第二支架9转动，红外摄像头11能够绕第三支架10转动。
38.进一步的，上述的第一支架8、第二支架9和第三支架10结构相同，均包括一杆件，杆件顶端连接车体5或壳体，杆件底端设有轴孔，所述可见光摄像头13、红外摄像头11和激光扫描仪12的外壳6也设有轴孔，杆件底端的轴孔和外壳6的轴孔能够通过销轴连接，此外销轴还连接一电机作为动力源，从而动力源通过销轴能够带动所述可见光摄像头13、红外
摄像头11和激光扫描仪12转动。
39.考虑到可见光摄像头13、红外摄像头11和激光扫描仪12需要扫描的方向是相同的，因此本实施例中通过万向轮调整整个车体5的旋转角度。
40.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。