本实用新型涉及盾构隧道检测设备领域，具体涉及一种检测平台装置。
背景技术：
随着我国现代化建设的发展，城市化程度迅速提高，城市人口、环境日渐成为主要问题。以地铁为主要干线的快速轨道运输系统(RTS)，因其快速、准时、安全、运载能力大、对环境影响小的特点而成为世界许多大中城市发展公共交通的必然选择,我国沿海城市地铁线路通常需要穿越闹市区且地质情况大多为软弱土层，因此盾构法隧道已成为城市环境下地铁隧道的主要施工方法,不仅如此，在各种越江公路隧道、城市污水处理系统等市政工程建设中，盾构法隧道的应用也非常广泛。但是，我国地铁盾构隧道是经历了不同时期、在不同地质条件和不同技术水平下修建的,经过多年运营，经常发现存在裂缝及渗漏水病害，这些病害形成的隐患给运营安全造成了一定的威胁。早期修建的隧道经常出现隧道拱顶开裂、边墙开裂、拱顶空洞、衬砌损坏、隧道渗漏水、隧道冻害、围岩大变形、衬砌厚度薄、混凝土强度低、隧道内空气污染等病害。这些病害形成的隐患给隧道运营安全造成了一定威胁，其中裂缝、渗漏水是地铁盾构隧道最常见也是最严重的两种病害。
目前我国对地铁盾构隧道裂缝、渗漏水的检测主要由人工进行现场记录和病害标记，最后由人工描绘出沿隧道拱顶的病害展开图，这类检测方法需要大量的人力物力，危险程度高，对于隧道拱顶检测还需要专门的升降设备，检测结果主观性大，不同的检测人员会得出不同的检测结果，而且对隧道衬砌结构的安全性评价大多是定性描述。
鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。
技术实现要素：
为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种检测平台装置，所述检测平台装置包括检测平台组件、导轨组件，所述检测平台组件和所述导轨组件活动连接；所述检测平台组件包括驱动装置、升降装置、检测装置，所述导轨组件包括走线装置、轨道装置，所述轨道装置和所述走线装置连接，所述驱动装置和所述轨道装置活动连接，所述检测装置通过所述升降装置与所述驱动装置连接；所述升降装置包括剪刀撑、上板和下板，所述上板与所述检测装置固定连接，所述下板与所述驱动装置固定连接，所述剪刀撑和所述上板、所述下板连接；所述剪刀撑包括制动装置、固定轴以及两对对称设置的第一剪刀臂和第二剪刀臂，所述第一剪刀臂和所述第二剪刀臂均设置若干贯通孔，所述固定轴穿过所述第一剪刀臂和所述第二剪刀臂对应的所述贯通孔实现所述第一剪刀臂和所述第二剪刀臂之间的活动连接，所述制动装置与所述第一剪刀臂或所述第二剪刀臂连接。
较佳的，所述制动装置包括固定杆、活动座和电动缸，所述电动缸的缸体通过所述活动座活动连接在所述下板或所述上板上，所述电动缸的推杆固定在所述固定杆上，所述固定杆可拆卸的固定在对称设置的所述第一剪刀臂或所述第二剪刀臂之间。
较佳的，所述上板设置第一导向机构，所述下板设置第二导向机构；所述第一导向机构和所述第二导向机构均设置为导向方向沿所述下板长度方向延伸；所述第一剪刀臂的上端铰接于所述第一导向机构的滑动件，下端铰接于所述下板上；所述第二剪刀臂的下端铰接于所述第二导向机构的滑动件，上端铰接于所述上板上。
较佳的，所述固定杆可拆卸连接在对称设置的所述第一剪刀臂或所述第二剪刀臂上的所述贯通孔上实现可拆卸的固定连接。
较佳的，所述轨道装置包括圆周型导轨主体和同步带，所述同步带设置在所述导轨主体上，所述同步带和所述驱动装置连接；所述驱动装置包括滚轮机构，所述滚轮机构包括四个以上的滚轮，所述滚轮和所述导轨主体配合设置以实现所述驱动装置和所述轨道装置的连接。
较佳的，所述滚轮设置为带有环形槽的轮体结构，所述导轨主体沿长度方向的两端面均设置呈90°夹角的棱边，所述滚轮的所述环形槽和所述棱边尺寸配合设置，且所述滚轮对称设置在所述导轨主体的两边。
较佳的，所述驱动装置包括同步带轮、电机、减速器，所述同步带轮固定在所述减速器的输出轴上，所述电机和所述减速器连接，所述电机设置抱闸，所述抱闸与所述电机配合设置。
较佳的，所述驱动装置还包括惰轮，所述惰轮设置为两个以上，且设置在所述同步带轮的两侧。
较佳的，所述惰轮外圆设置为与所述导轨主体外圆面相切，所述惰轮设置限位边，所述限位边对称设置在所述惰轮圆周面的两边缘位置。
较佳的，所述贯通孔在所述第一剪刀臂和所述第二剪刀臂上等距设置。
与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：1，通过所述贯通孔的设置可减轻所述升降装置的重量，便于所述检测平台组件的移动；同时对应的所述贯通孔设置可实现所述固定杆及所述固定轴位置的调节，便于所述上板相对于所述下板移动行程的调节以适应不同调节高度的需求，避免为适应不同工况更换不同行程的所述电动缸；2，通过所述张紧装置实现对所述同步带的预调节和微调节的二步调节，增强所述张紧装置对所述同步带的张紧调节效果，同时所述张紧装置的连接结构，便于所述所述张紧装置部件的拆卸更换；3，通过所述盾构隧道检测机构结构设置和所述控制组件对控制指令的分析实现对盾构隧道结构表观及壁厚缺陷的自主检测。
附图说明
图1为所述盾构隧道检测机构的结构视图；
图2为所述盾构隧道检测机构的安装结构图；
图3为所述轨道装置的局部结构视图；
图4为所述张紧装置的结构正视图；
图5为所述张紧装置的结构侧视图；
图6为所述挡板的结构图；
图7为所述调整座的结构图；
图8为所述支架的结构图；
图9为所述轨道件的连接视图；
图10为所述走线装置的结构图；
图11为所述驱动装置的结构图；
图12为所述驱动装置的连接视图；
图13为所述升降装置的结构图；
图14为所述盾构隧道检测机构的功能图。
图中数字表示：
1-检测平台组件；2-导轨组件；3-控制组件；4-盾构机；5-第一车架；6-盾构隧道；11-驱动装置；12-升降装置；13-雷达天线；14-检测箱；21-走线装置；22-轨道装置；23-轨道件；24-张紧装置；31-控制器；32-接近开关；33-编码器；34-测距传感器；35-抱闸；36-伺服驱动器；111-同步带轮；112-所述惰轮；113-滚轮机构；114-同步带；121-上板；122-下板；123-第一剪刀臂；124-第二剪刀臂；125-固定轴；126-固定杆；127-活动座；128-电动缸；129-贯通孔；211-走线板；212-安装板；213-卡环；214-延伸部；215-开口；221-防护组件；231-长槽；232-安装槽；233-第一安装孔；234-第二安装孔；235-销孔；241-挡板；242-夹板；243-调整座；244-支架；245-第一通孔；246-槽口；247-调节螺栓；2431-调节块；2432-固定板；2441-底板；2442-侧板；2443-导向槽；2471-凹槽。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
请参见图1所示，图1为所述盾构隧道检测机构的结构视图，所述盾构隧道检测机构包括检测平台组件1、导轨组件2、控制组件3，所述检测平台组件1和所述导轨组件2活动连接，所述控制组件3与所述检测平台组件1数据连接。所述检测平台组件1包括驱动装置11、升降装置12、检测装置，所述导轨组件2包括走线装置21、轨道装置22，所述检测装置包括雷达天线13和检测箱14，所述检测箱14和所述雷达天线13数据连接，所述轨道装置22和所述走线装置21连接，所述驱动装置11和所述轨道装置22活动连接，所述雷达天线13通过所述升降装置12与所述驱动装置11连接，所述检测箱14固定在所述驱动装置11上。
如图2所示，图2为所述盾构隧道检测机构的安装结构图；所述盾构隧道检测机构设置在盾构机4第一车架5前部，避免影响人员和盾构机施工操作；所述检测箱14通过所述雷达天线13对盾构隧道6结构表观及壁厚缺陷进行检测，即主要为所述盾构隧道6内管片间的连接状态以及所述管片的本身结构状态进行检测，所述检测箱14分析所述雷达天线13的检测信号并将所述检测信号通过所述控制组件3传递给远程计算机供使用者查看。所述驱动装置11带动所述检测装置在所述轨道装置22上移动，从而实现所述检测装置对所述隧道内壁的范围检测；所述升降装置12控制所述雷达天线13与所述轨道装置22之间的距离即所述雷达天线13和所述盾构隧道6内壁之间的距离，以避免所述雷达天线13在移动过程中与其他设备的干涉，并保证所述雷达天线13与所述盾构隧道6之间最佳的检测距离。
实施例二
如图3所示，图3为所述轨道装置的局部结构视图；所述轨道装置22包括若干轨道件23相互连接的导轨主体，所述轨道件23均设置为圆弧型，在本实施例中，34根所述轨道件23相互连接形成半径为6m的圆周型的所述导轨主体；所述圆周导轨主体外圆周上设置一长槽231，所述长槽231两端分别设置张紧装置24；所述长槽231内设置同步带114，所述同步带114通过两端的所述张紧装置24实现张紧效果。所述同步带114和设置在所述驱动装置11上的驱动轮、惰轮在所述张紧装置24的作用下紧贴，当所述驱动轮转动时，所述驱动轮在所述同步带114上发生滚动从而实现所述驱动轮带动所述检测平台组件1在所述轨道装置22上移动的效果。
如图4、图5所示，图4为所述张紧装置的结构正视图，图5为所述张紧装置的结构侧视图；所述张紧装置24包括挡板241、夹板242、调整座243、支架244.如图6所示，图6为所述挡板的结构图。所述挡板241固定设置在所述圆周导轨主体的两端，所述支架244通过螺栓与所述挡板241固定连接，所述调整座243和所述支架244活动连接，所述夹板242和所述调整座243通过螺钉可拆卸连接；所述挡板241设置第一通孔245，所述调整座243设置槽口246，所述第一通孔245位置、所述槽口246位置和所述长槽231端口位置对应设置；所述同步带114端部依次穿过所述第一通孔245、所述槽口246并在所述调整座243和所述夹板242之间位置通过所述调整座243和所述夹板242夹持固定；所述调整座243设置调节螺栓247，所述调节螺栓247与所述调整座243螺纹连接，且所述调节螺栓247端部与所述挡板241接触连接。通过所述调节螺栓247调节所述调整座243和所述挡板241的位置从而调节所述同步带114的张紧情况。所述夹板242采用齿形结构，所述齿形与所述同步带114齿形配合设置保证所述夹板242和所述调整座243对所述同步带114端部的夹持效果，所述夹板和所述调节座可拆卸连接。
所述调节螺栓247还设置有定位螺母，较佳的，所述定位螺母和所述挡板分别设置在所述调节块的两侧，当所述调整座243和所述挡板241之间经调节处于较佳位置时，通过扭紧所述定位螺母，使所述定位螺母紧贴所述调整座243以加强所述调整座243和所述调节螺栓247之间的位置关系，避免所述盾构隧道检测机构工作时产生的晃动造成所述调整座243和所述调节螺栓247之间位置变化，保证所述张紧装置24对所述同步带114的张紧效果。
如图7所示，图7为所述调整座的结构图。所述调整座243包括调节块2431和固定板2432，所述调节块2431对称设置在所述固定板2432的两端，所述调节块2431上设置螺纹，所述调节螺栓247与所述螺纹配合设置。所述挡板241在所述调节螺栓247位置处对应设置凹槽2471，所述凹槽2471深度尺寸优选设置为4～6mm，所述凹槽2471用于限制所述调节螺栓247端头与所述挡板241的接触位置，避免在扭动所述调节螺栓247调节所述调整座243和所述挡板241之间的位置时所述调节螺栓247出现偏移倾斜等情况。
如图8所示，图8为所述支架的结构图。所述支架244包括一底板2441和垂直于所述底板2441的两侧板2442，所述侧板2442对称设置导向槽2443，所述导向槽2443与所述固定板2432配合设置，所述固定板2432设置在所述导向槽2443内；所述固定板2432厚度尺寸等于所述导向槽2443宽度尺寸，避免所述固定板2432在所述导向槽2443内出现晃动；所述固定板2432的宽度尺寸等于所述侧板2442外端面之间的距离尺寸，保证所述调节块2431紧贴所述侧板2442外端面上，实现对所述固定板2432在所述导向槽2443内位置的进一步限定；所述调节块2431和所述侧板2442的紧贴设置，保证所述固定板2432在所述导向槽2443内的平稳移动，避免所述固定板2432在移动过程中发生倾斜偏转。
所述调整座243在所述同步带114张紧弹力和所述调节螺栓247的顶压力作用下处于平衡状态，从而实现所述张紧装置24整体结构的稳定。在调节所述同步带114张紧状态时，可先通过调节所述同步带114端部在所述固定板2432和所述夹板242之间的位置，实现对同步带114的预调节，再通过调节所述调节螺栓247实现对所述同步带114的微调节。所述张紧装置24的结构设置实现对所述同步带114预调节和微调节的二步调节，增强所述张紧装置24对所述同步带114的张紧调节效果；同时所述调整座243和所述支架244的连接结构，便于所述调整座243与所述支架244之间的拆卸更换。
如图9所示，图9为所述轨道件的连接视图。在所述轨道件23外圆弧面设置贯穿所述轨道件23的内槽，相邻所述轨道件23的所述内槽相连形成所述长槽231；所述轨道件23内部设置安装槽232，所述安装槽232靠近所述轨道件23的一端；所述轨道件23两端端面对称设置销孔235，且靠近所述安装槽232的所述轨道件23端面设置第一安装孔233，另一端对应所述第一安装孔233的位置设置第二安装孔234，所述第一安装孔233从所述轨道件23端面贯穿至所述安装槽232内，所述第二安装孔234设置为螺纹孔；通过将螺钉穿过所述轨道件23的所述第一安装孔233旋入相邻的另一个所述轨道件23的所述第二安装孔234内实现相邻所述轨道件23之间的连接，同时可通过将销插入相邻所述轨道件23对应的所述销孔235内，实现相邻所述轨道件23螺钉安装前的位置预固定，以及螺钉安装后的连接关系加固效果。
所述挡板241在所述轨道件23的所述第一安装孔233和所述销孔235对应位置设置第三安装孔236和销孔235，所述第一安装孔233和所述第三安装孔236连接，所述销孔之间连接以实现所述挡板241和所述轨道件23之间的固定连接。
所述轨道装置22还包括防护组件221，所述防护组件221设置在所述导轨主体上；所述防护组件221包括防护板和防护罩，所述防护罩两端固定设置所述防护板，所述防护板和所述挡板241均对应设置第四安装孔，通过螺钉穿过所述第四安装孔实现所述防护组件221和所述挡板241的固定连接；同时所述驱动装置11设置所述第四安装孔，通过螺钉穿过所述第四安装孔实现所述防护组件221和所述驱动装置11的固定连接；所述防护罩优选设置为多边形弹性皮腔，在本实施例中所述防护罩压缩后厚度不大于500mm，工作拉伸长度不小于18000mm，以保证所述防护罩在所述盾构隧道检测机构工作时一直处于保护所述导轨主体的作用；所述防护板设置缺槽，所述缺槽边缘距所述轨道件23表面不小于3mm，且所述缺槽与所述长槽231对应位置的距离尺寸不小于12mm，保证所述防护板与所述轨道件23发生干涉，减少所述盾构隧道检测机构或盾构机工作引起震动造成的防护板和所述轨道件23之间的碰撞和接触摩擦。较佳的，所述防护组件221还包括若干支撑板，所述支撑板外形尺寸和所述防护板外形尺寸相同，所述支撑板设置在所述防护罩上并与所述防护罩固定连接，所述支撑板优选相隔一定间距设置在所述防护罩上；由于所述导轨主体为圆弧型，所述支撑板的设置避免所述防护罩搭落在所述导轨主体上，降低所述防护罩和所述导轨主体接触摩擦造成的磨损。
实施例三
如图10所示，图10为所述走线装置的结构图。所述走线装置21包括若干走线板211和安装板212，所述走线板211相互连接形成条形走线部，所述走线部两端分别与所述张紧装置24连接，所述走线部通过所述安装板212与所述导轨组件2连接，从而致使所述走线部整体形状为圆弧形并与所述导轨组件2相配。
所述走线板211包括平板和弯板，所述弯板设置在所述平板两端，所述弯板设置第二通孔，将螺栓穿过相邻所述走线板211的所述第二通孔并用螺母锁定螺栓位置实现相邻所述走线板211的连接，同理所述走线部两端的所述走线板211与所述挡板241连接。所述平板中段设置第五安装孔，通过将螺钉穿过所述第五安装孔拧入所述安装板212的一端实现所述走线板211与所述安装板212的连接。
所述走线装置21还包括卡环213，所述卡环213设置在所述走线板211上，所述卡环213包括对称设置的延伸部214形成的开口215，所述开口215宽度尺寸小于所述走线板211宽度尺寸，避免所述卡环213和所述走线板211发生脱离；当所述卡环213在沿所述走线部移动时，所述开口215的设置用于避免所述卡环213和所述安装板212发生干涉影响所述卡环213的正常移动。所述检测平台组件的管线通过所述卡环213固定在所述走线板211底部，所述管线和所述卡环213绑扎连接。当所述检测平台组件在所述轨道装置上移动时，所述卡环213随所述管线的移动而移动，且保持所述管线在所述走线板底部，保护所述管线的同时避免所述走线装置对所述管线移动的不良影响。
实施例四
如图11所示，图11为所述驱动装置的结构图。所述驱动装置11包括所述同步带轮111、所述惰轮112、电机、减速器、滚轮机构113，所述滚轮机构113包括四个以上的滚轮，所述滚轮和所述轨道件23配合设置。如图12所示，图12为所述驱动装置的连接视图。优选的，所述滚轮设置为带有环形槽的轮体结构，所述轨道件23沿长度方向的两端面均设置呈90°夹角的棱边，所述滚轮的所述环形槽和所述棱边尺寸配合设置，且所述滚轮对称设置在所述轨道件23的两边，以实现所述驱动装置11和所述轨道件23之间稳定的连接状态。
所述同步带轮111固定在所述减速器的输出轴上，所述电机和所述减速器连接。所述电机设置抱闸35，所述抱闸35与所述电机配合设置，所述抱闸35控制所述电机输出轴的转动与否，在所述盾构隧道检测机构处于工作状态下，所述控制组件3控制打开所述抱闸35，其他情况下所述抱闸35都是关闭的，即所述抱闸35固定所述电机输出轴避免所述输出轴转动，以保证所述驱动装置11的安全性。所述电机带动所述同步带轮111转动从而实现所述检测平台组件1在所述导轨组件2上的移动。
所述惰轮112优选设置为两个，且对称设置在所述同步带轮111的两侧，通过所述惰轮112对所述同步带114的挤压，保证所述同步带轮111与所述同步带114之间具有较大的接触面积，保证所述同步带轮111与所述同步带114之间良好的传动效果。优选的，将所述惰轮112外圆设置为与所述导轨主体外圆面相切，保证所述同步带114在所述惰轮112的挤压作用下贴合在所述长槽231内，避免所述同步带114在传动过程中移动出所述长槽231；所述惰轮112设置限位边，所述限位边对称设置在所述惰轮圆周面的两边缘位置，所述限位边对所述惰轮112接触的所述同步带114进行限位，保证所述同步带114在传动过程中的稳定性。
为同时保证所述同步带114在所述惰轮112的挤压作用下贴合在所述长槽231内，且所述同步带轮111与所述同步带114具有较大的接触面积，需对所述惰轮112圆心和所述同步带轮111圆心连线之间的夹角进行设定，所述惰轮112圆心和所述同步带轮111圆心连线之间的夹角公式为：
其中，h为所述同步带轮111圆心到所述导轨主体外圆面之间的距离；r为所述惰轮112的半径；s为所述同步带114的厚度；a为所述长槽231的深度；R为所述导轨主体外圆面半径。
h的值通过所述电机和所述滚轮机构113的位置关系进行确定，所述滚轮机构113固定所述驱动装置11和所述导轨主体的位置关系，所述电机固定所述同步带轮111在所述驱动装置11上的位置关系；当所述惰轮112的半径不变时，所述导轮主体外圆面半径越大，所述夹角θ就越小；当所述导轮主体外圆面半径一定时，所述惰轮112的半径越小，所述夹角θ就越小。
通过所述夹角公式可在所述盾构隧道检测机构设计时确定较佳的所述惰轮112和所述同步带轮111的设置位置，同时保证所述同步带114在所述惰轮112的挤压作用下贴合在所述长槽231内，且所述同步带轮111与所述同步带114具有较大的接触面积；实现所述驱动装置11具有较佳的传动效率，同时便于实现所述同步带114的定位。
实施例五
如图13所示，图13为所述升降装置的结构图。所述升降装置12包括剪刀撑、上板121和下板122，所述上板121固定在所述雷达天线13底部，所述下板122固定在所述驱动装置11上，通过所述剪刀撑实现所述上板121相对于所述下板122的移动。
所述剪刀撑包括两对对称设置的第一剪刀臂123和第二剪刀臂124以及固定轴125，所述第一剪刀臂123和对应的所述第二剪刀臂124均通过所述固定轴125交叉连接；且所述固定轴125作为所述第一剪刀臂123和所述第二剪刀臂124的旋转中心保证所述第一剪刀臂123和所述第二剪刀臂124可自由转动。优选地，所述固定轴125上还安装有套接于所述固定轴125外部的铜衬套，所述铜衬套与所述固定轴125连接位置处安装有密封圈，用以提高所述第一剪刀臂123和所述第二剪刀臂124的连接强度。
所述上板121设置第一导向机构，所述下板122设置第二导向机构；所述第一导向机构和所述第二导向机构均设置为导向方向沿所述下板122长度方向延伸；所述第一剪刀臂123的上端铰接于所述第一导向机构的滑动件，下端铰接与所述下板122；所述第二剪刀臂124的下端铰接于所述第二导向机构的滑动件，上端铰接与所述上板121。具体的，所述第一剪刀臂123的上端和所述第二剪刀臂124的下端铰接有滑块，所述滑块与导向方向与所述下板122长度方向相同的滑轨相匹配。
所述剪刀撑还包括制动装置，所述制动装置包括固定杆126、活动座127和电动缸128，所述电动缸128的缸体通过所述活动座127活动连接在所述下板122上，所述电动缸128的推杆固定在所述固定杆126上，所述固定杆126可拆卸的固定在对称设置的所述第一剪刀臂123之间。所述电动缸128推动固定杆126实现所述第一剪刀臂123和对应的所述第二剪刀臂124的相对转动从而致使所述上板121相对于所述下板122的移动。
所述第一剪刀臂123和所述第二剪刀臂124均等距设置若干贯通孔129，所述固定轴125可穿过所述第一剪刀臂123和所述第二剪刀臂124对应的所述贯通孔129实现所述第一剪刀臂123和所述第二剪刀臂124之间的活动连接；同时所述固定杆126可穿过对称设置的所述第一剪刀臂123或所述第二剪刀臂124上的所述贯通孔129实现可拆卸的固定连接。
所述贯通孔129的设置可减轻所述升降装置12的重量，便于所述检测平台组件1的移动；同时对应的所述贯通孔129设置可实现所述固定杆126及所述固定轴125位置的调节，便于所述上板121相对于所述下板122移动行程的调节以适应不同调节高度的需求，避免为适应不同工况更换不同行程的所述电动缸128。
实施例六
如图14所示，图14为所述盾构隧道检测机构的功能图。所述控制组件3包括控制器31、若干传感器；所述传感器和所述控制器31数据相连。其中，所述控制器31优选采用PLC模块，所述控制器31包括中央处理单元和模拟信号采集模块；在本实施例中，所述中央处理单元选用西门子的CPU1214C。所述模拟信号采集模块采集所述传感器的感应数据并将所述感应数据传输至所述中央处理单元，所述中央处理单元接收并分析所述感应数据从而控制所述检测平台组件1实现其功能。所述传感器包括接近开关32、编码器33、测距传感器34，所述接近开关32设置在所述导轨主体上，所述编码器33设置在所述减速器输出轴端部，所述测距传感器34设置在所述雷达天线13上。
所述接近开关32设置在所述导轨主体距离所述张紧装置24一定距离的位置，当所述检测平台组件1接触至所述接近开关32时，所述控制器31控制所述抱闸35将所述电机输出轴抱死，确保所述检测平台组件1的有效行程控制；同时所述接近开关32的设置，避免所述防护罩受到过大的挤压或者拉伸而出现损坏。
所述中央处理器单元主要进行逻辑控制和运算，通过对所述电机、所述抱闸35和所述电动缸128输出信号以控制所述检测平台组件1的运动。通过对所述抱闸35输出信号以打开所述抱闸35保证所述电机输出轴正常转动；通过对所述电机输出信号以控制所述电机转速，使所述雷达天线13沿着所述导轨主体运动；通过对所述电动缸128输出信号以控制所述升降装置12以改变所述雷达天线13距所述盾构隧道6内壁的距离，保证所述雷达天线13处于合适的高度。所述模拟信号采集模块负责采集所述接近开关32、所述编码器33、所述测距传感器34的输出信号，数字化后传输给所述中央处理器单元。所述中央处理器单元上集成的PROFINET接口(网口)负责所述控制器31与远程计算机之间的通信，使用者通过所述远程计算机向所述控制器31传输控制指令。
所述电机还包括伺服驱动器36，所述伺服驱动器36控制所述电机输出轴的转动。所述控制器31与所述伺服驱动器36之间采用位置控制的接线方式，所述控制器31向所述伺服驱动器36发送方向信号和脉冲信号，所述伺服驱动器36每收到一个所述方向信号和所述脉冲信号，便驱动所述电机向特定方向旋转某个固定的角度。所述驱动器接收来自所述编码器33的角度反馈信号，并将所述角度反馈信号传输给所述控制器31以构成闭环控制。
实施例七
一种使用所述盾构隧道检测机构的使用方法，包括步骤：
S1，所述盾构隧道检测机构自检并初始化；
S2，所述控制组件3分析使用者发出的控制指令；
S3，所述控制组件计算所述雷达天线运动的方向、速度以及所需的高度；
S4，所述控制组件控制所述雷达天线13运动并检测所述盾构隧道6内壁。
其中，步骤S1具体为，所述盾构隧道检测机构进入自检状态，具体包括所述控制组件3将所述抱闸35打开，并向所述伺服驱动器36发送所述电机旋转一圈的脉冲信号，并通过所述编码器33反馈输出轴转动信息，自检所述电机及所述编码器33是否正常工作；所述控制组件3再控制所述抱闸35将所述电机输出轴抱死，通过所述编码器33反馈输出轴转动信息，自检所述抱闸35是否正常工作；所述控制组件3控制所述电动缸128伸出一定的行程，并通过所述测距传感器34反馈所述雷达天线13行程信息，自检所述电动缸128是否正常工作。自检完成后所述控制器31通过所述编码器33控制所述电机转动至所述接近开关32位置，即所述检测平台组件1的初始位置。
步骤S2具体为，使用者通过所述远程计算机将控制指令输入至所述中央处理器单元内，所述中央处理器单元通过对所述控制指令的分析，将所述检测平台组件1控制移动至所要检测的盾构隧道6内壁端点位置处，并通过所述测距传感器34读取所述雷达天线13当前位置距所述盾构隧道6内壁的距离。
步骤S3具体为，根据所述中央处理单元对所述控制指令的分析结果，确定所述雷达天线13的运行方向、运行速度和所述雷达天线13的设置高度；通过所述升降装置12将所述雷达天线13调整到较佳高度。
由于所述盾构隧道检测机构是在盾构机行进中同时进行隧道结构表观及壁厚缺陷的检测，故考虑所述盾构机行进速度的影响，以及所要检测的盾构隧道弧形行程长度、构成所述盾构隧道弧面的管片尺寸以计算所述电机所需的平均转动速度；在所述电机开始和停止转动时，具有一定行程的加速和减速状态，即所述雷达天线13的运动过程中具有一定的变速行程；对所述盾构隧道6内壁进行检测时，在所述盾构隧道6横截面方向和所述盾构机行进方向上都具有一定的检测角度以检测所述盾构隧道6内壁上的一特定面即检测面，根据所述雷达天线13的有效检测半径、所述雷达天线13与所述盾构隧道6内壁之间的距离以及所述检测角度的不同，所述检测面的面积也有所不同。一般所述雷达天线13与所述盾构隧道6内壁之间的距离L1、所述雷达天线13的有效检测半径R1以及所述雷达天线13在所述盾构机行进方向上的检测角度β满足关系式：
其中，L1为所述雷达天线13与所述盾构隧道6内壁之间的距离；R1为所述雷达天线13的有效检测半径；β为所述雷达天线13在所述盾构机行进方向上的检测角度。通过所述关系式以保证所述雷达天线13在所述盾构隧道6内壁上具有较大的检测面。
所述检测平台组件1的平均速度V的计算公式为
其中，R2为所述盾构隧道6弧形半径；α为所述雷达天线13在所述盾构隧道6横截平面上的检测角度；β为所述雷达天线13在所述盾构机行进方向上的检测角度；L为所述盾构隧道6所要检测的弧形行程长度；L1为所述雷达天线13与所述盾构隧道6内壁之间的距离；L2为所述雷达天线13的变速行程；v为所述盾构机的行进速度；B为所述盾构隧道6管片宽度；N为所述雷达天线13对同一管片的检测次数。
由于所述雷达天线13检测所述盾构隧道6内壁为具有一定面积的检测面，故当所述检测面面积越大时，所述雷达天线13同一时段检测到的所述盾构隧道6管片的数量就越多；所述盾构机的行进速度v和所述雷达天线13对同一管片的检测次数N一定时，所述检测面面积越大，所述检测平台组件1的平均速度V就越小。所述检测面面积受所述雷达天线13在所述盾构隧道6横截面方向上的检测角度α、所述雷达天线13在所述盾构机行进方向上的检测角度β、所述盾构隧道6弧形半径R2及所述雷达天线13与所述盾构隧道6内壁之间的距离L1的影响；当所述盾构隧道6横截面方向上的检测角度α、所述雷达天线13在所述盾构机行进方向上的检测角度β越大时，所述检测面面积就越大；当所述雷达天线13与所述盾构隧道6内壁之间的距离L1越小，所述检测面面积就越小。
通过所述检测平台组件1的平均速度V计算公式的设定，所述控制器31可根据所述减速器传动比、所述同步带轮111结构尺寸从而计算出所述电机所需要输出的转动速度，实现对所述检测平台组件1速度的控制，进而对所述盾构隧道6内壁进行较佳的检测，便于后续步骤完成对盾构隧道6结构表观及壁厚缺陷的检测操作。
步骤S4具体为，所述控制器31根据计算的所述雷达天线13的运行方向、平均运行速度，从而控制所述电机的输出轴转速。从而完成对盾构隧道6结构表观及壁厚缺陷的检测操作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。