焦炉修复工程墙体工作面检测装置及方法与流程

本发明涉及炉窑施工技术领域，具体涉及一种焦炉修复工程墙体工作面检测装置及方法。

背景技术：

近年来国内的冶金工程逐渐萎缩和减少，各大钢铁联合企业的产能趋于饱和，焦炭价格以及焦化副产品的价格大幅度下跌，有些焦化厂的生产已经处于亏损状态，不得不停产关门。随着钢铁价格的上涨以及焦炭等焦化产品价格趋于上涨并保持高位运转，这些大型焦化企业又开始酝酿焦炉的再生产。然而焦炉的炉体结构的特殊性决定了其再生产的难度和不确定性，其炉体主要由硅砖、粘土砖及轻质砖组成，整个炉体由护炉铁件及两侧抵抗墙来进行柔性束缚。特别是硅砖在不同的温度点发生较强的晶型转变，该晶型转变会造成剧烈的体积变化，在停炉过程中会不可避免造成炉体的拉裂、断裂以及各种损害。因此焦炉停产后再生产前必须对焦炉炉体耐火材料砌体的墙体工作面状况进行检测和评估。以6米焦炉炭化室为例，需要对炭化室墙体工作面进行裂缝和裂纹的检测。炭化室高6米，约长16米，首先需对其进行清扫，然后进行影像检测或采集照片，再做整体的检测评估。以往的影像采集方法是采用在延长杆前端添加摄像头等摄像器材，这样采集效率低，图片或影像角度不好控制，容易歪斜，最终也无法满足评估要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种焦炉修复工程墙体工作面检测装置及方法，它能够高效采集两面墙体工作面的影像或照片。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种焦炉修复工程墙体工作面检测装置，包括对称设置于焦炉机侧和焦侧的两组立柱、起升机构和牵引机构，还包括影像采集机构；

所述起升机构包括升降绳卷绳器、顶部滑轮组和升降绳，所述升降绳卷绳器固定安装于所述立柱的一侧，所述顶部滑轮组安装于所述立柱的上端，所述升降绳的一端与所述升降绳卷绳器连接并缠绕在其绞盘上，升降绳的另一端绕过所述顶部滑轮组并与所述牵引机构固定连接；

所述牵引机构包括牵引绳卷绳器、升降座、导向绳和牵引绳，所述牵引绳卷绳器固定安装于所述立柱的另一侧，所述升降座滑动安装于所述立柱上，所述导向绳设置于焦炉机侧与焦侧的升降座之间，所述牵引绳的一端与所述牵引绳卷绳器连接并缠绕在其绞盘上，牵引绳的另一端绕过所述升降座并与所述影像采集机构固定连接；

所述影像采集机构在所述牵引机构的作用下沿所述导向绳水平移动，所述影像采集机构包括摄像头。

上述方案中，所述立柱安装有测距仪。

上述方案中，所述顶部滑轮组包括基座和安装于所述基座两侧的两个第一滑轮座，所述基座与所述立柱固定连接，所述第一滑轮座上安装有第一滑轮。

上述方案中，所述升降座包括滑套，所述滑套套穿于所述立柱上，所述滑套与立柱之间设有滑辊；所述滑套的一侧安装有第二滑轮座，所述第二滑轮座上安装有第二滑轮。

上述方案中，所述第二滑轮座的两侧设有导向支架，所述导向绳的数量有两根，两根导向绳平行地设置于焦炉机侧和焦侧的导向支架之间，所述牵引绳位于两根导向绳中间，且与两根导向绳平行。

上述方案中，所述第二滑轮的上方设有吊杆，所述升降绳的另一端与吊杆连接。

上述方案中，所述影像采集机构包括两平行设置的导向绳套筒，导向绳套筒之间通过两相互平行的连杆连接，所述牵引绳的另一端与所述连杆连接。

上述方案中，所述连杆上均安装一个摄像头，两个摄像头沿所述导向绳交错、相对设置，且分别朝向两侧墙面。

本发明还提出了一种焦炉修复工程墙体工作面检测方法，该方法利用上述焦炉修复工程墙体工作面检测装置进行检测，包括以下步骤：

步骤一，安装立柱：将升降绳卷绳器、顶部滑轮组、牵引绳卷绳器和升降座依次安装在立柱上，并分别在焦炉机侧和焦侧各安装一个立柱；

步骤二，连接升降绳、导向绳和牵引绳：首先将影像采集机构放置在两道墙体之间，再将影像采集机构安装在导向绳上，将导向绳与焦炉两侧的升降座连接，并绷紧导向绳，牵引绳的另一端绕过升降座与影像采集机构连接，升降绳另一端绕过顶部滑轮组与升降座连接；

步骤三，影像采集机构运行调试：根据焦炉砌体施工现场照明的情况，设置摄像头的参数，进行影像采集机构的水平移动和上下移动的操作调试；

步骤四，对墙体工作面进行检测：以焦炉机侧炭化室底部为检测起点，开启影像采集机构，操作焦侧的牵引绳卷绳器，将影像采集机构逐步往焦侧方向牵引，逐步对墙体工作面进行检测；检测完毕后，操作焦炉机侧和焦侧两侧的升降绳卷绳器，升高影像采集机构进行下一轮检测，检测面与上一轮检测面有重叠，再操作焦炉机侧的牵引绳卷绳器，将影像采集机构逐步往焦炉机侧方向牵引，逐步对墙体工作面进行检测；采集的影像或照片通过wifi回传至电脑端，进行查看，及时校正拍摄参数以及视角。

本发明的有益效果在于：

1.影像采集机构被牵引机构牵引，在墙体之间水平移动，牵引机构被导向绳起升机构提升，将影像采集机构提升到新的墙体工作面进行检测，检测的方式是影像采集，采集的影像或照片可通过wifi回传至电脑端，进行查看，能及时校正拍摄参数以及视角等，利于后期检查与评估。

2.影像采集机构两个摄像头相对布置，能同时采集两面墙体工作面的影像或照片，提高了采集效率。

3.立柱上安装测距仪或其它位移传感器，便于焦炉机侧和焦侧两侧的升降座同步起升和下落时，能保持在同一标高上，精确控制升降座的起升高度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是焦炉砌体示意图；

图2是本发明的焦炉修复工程墙体工作面检测装置的整体结构图；

图3是图2所示的焦炉修复工程墙体工作面检测装置的顶部滑轮组的结构图；

图4是图2所示的焦炉修复工程墙体工作面检测装置的升降座的结构图；

图5是图2所示的焦炉修复工程墙体工作面检测装置的影像采集机构的结构图；

图6是图2所示的焦炉修复工程墙体工作面检测装置的测距仪的安装示意图。

图中：100、焦炉修复工程墙体工作面检测装置；10、立柱；20、起升机构；21、升降绳卷绳器；22、顶部滑轮组；221、基座；222、插销；223、第一滑轮座；224、第一滑轮；23、升降绳；30、牵引机构；31、牵引绳卷绳器；32、升降座；321、滑套；322、滑辊；323、第二滑轮座；324、第二滑轮；325、吊杆；326、导向支架；33、导向绳；34、牵引绳；40、影像采集机构；41、导向绳套筒；42、连杆；43、牵引孔；44、支座；45、摄像头；50、测距仪；200、焦炉；201、燃烧室；202、炭化室；203、焦炉机侧；204、焦侧。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图2所示，为本发明一较佳实施例的焦炉修复工程墙体工作面检测装置100，包括对称设置于焦炉机侧203(推焦机一侧)和焦侧204(出焦一侧)的两组立柱10、起升机构20和牵引机构30，还包括影像采集机构40。起升机构20包括升降绳卷绳器21、顶部滑轮组22和升降绳23，升降绳卷绳器21固定安装于立柱10的一侧，顶部滑轮组22安装于立柱10的上端，升降绳23的一端与升降绳卷绳器21连接并缠绕在其绞盘上，升降绳23的另一端绕过顶部滑轮组22并与牵引机构30固定连接。牵引机构30包括牵引绳卷绳器31、升降座32、导向绳33和牵引绳34，牵引绳卷绳器31固定安装于立柱10的另一侧，升降座32滑动安装于立柱10上，导向绳33设置于焦炉机侧203与焦侧204的升降座32之间，牵引绳34的一端与牵引绳卷绳器31连接并缠绕在其绞盘上，牵引绳34的另一端绕过升降座32并与影像采集机构40固定连接。影像采集机构40在牵引机构30的作用下沿导向绳33水平移动，影像采集机构40包括摄像头45。

两个立柱10分别固定树立在焦炉机侧203和焦侧204两侧，影像采集机构40被牵引机构30牵引，在墙体之间水平移动，牵引机构30被起升机构20提升，将影像采集机构40提升到新的墙体高度进行影像采集。升降绳卷绳器21的作用是驱动升降座32上升或下降，它一种齿轮驱动的钢丝绳卷筒，通过转动绕在它上面的钢丝绳来拉动物体，它带有自动刹车装置，当拉着物体，且卷筒保持不动时，刹车就会自动开启。牵引绳卷绳器31的作用是驱动影像采集机构40在导向绳33上水平移动。优选地，立柱10为h形钢立柱。

进一步优化，本实施例中，立柱10安装有测距仪50，如图6所示。由于焦炉机侧203和焦侧204两侧的升降座32需要同步起升和下落，为了保持在同一标高上，在立柱10上安装测距仪50来精确控制升降座32的起升高度。当然，测距仪50也可以用位移传感器代替。

进一步优化，本实施例中，如图3所示，顶部滑轮组22包括基座221和安装于基座221两侧的两个第一滑轮座223，基座221与立柱10固定连接，第一滑轮座223上安装有第一滑轮224。具体地，基座221为矩形中空状，套装在h形立柱10的顶端，基座221与立柱10之间通过插销222固定。第一滑轮座223用于改变升降绳23的方向。

进一步优化，本实施例中，如图4所示，升降座32包括滑套321，滑套321套穿于立柱10上，滑套321与立柱10之间设有滑辊322；滑套321的一侧安装有第二滑轮座323，第二滑轮座323上安装有第二滑轮324。具体地，滑套321为矩形中空状，套装在h形立柱10上。滑辊322的作用是减小滑套321与立柱10之间的摩擦。第二滑轮324用于改变牵引绳34的方向。

进一步优化，本实施例中，第二滑轮座323的两侧设有导向支架326，导向绳33的数量有两根，两根导向绳33平行地设置于焦炉机侧203和焦侧204的导向支架326之间，牵引绳34位于两根导向绳33中间，且与两根导向绳33平行。

进一步优化，本实施例中，第二滑轮324的上方设有吊杆325，升降绳23的另一端与吊杆325连接。

进一步优化，本实施例中，如图5所示，影像采集机构40包括两平行设置的导向绳套筒41，导向绳套筒41之间通过两相互平行的连杆42连接，牵引绳34的另一端与连杆42连接。具体地，连杆42的中心设有牵引孔43，牵引绳34与牵引孔43连接。优选地，导向绳套筒41为钢管。

进一步优化，本实施例中，两个连杆42上各安装一个摄像头45，两个摄像头45沿导向绳33交错、相对设置，且分别朝向两侧墙面，这样能够同时采集两面墙体工作面的影像或照片，提高了采集效率。具体地，连杆42上设有支座44，摄像头45安装于支座44上。摄像头45自带led照明，镜头为超广角，低感光度，以便在狭窄空间拍摄。

本发明还提出了一种焦炉修复工程墙体工作面检测方法，该方法利用上述焦炉修复工程墙体工作面检测装置100进行检测，包括以下步骤：

步骤一，安装立柱10：将升降绳卷绳器21、顶部滑轮组22、牵引绳卷绳器31和升降座32依次安装在立柱10上，并分别在焦炉机侧203和焦侧204各安装一个立柱10。立柱10的安装方式可在两炉柱间支设管体与立柱10连接，也可采用移动施工车与立柱10连接，以便完成一处墙体清理工作，行走到下一处墙体进行施工。

步骤二，连接升降绳23、导向绳33和牵引绳34：首先将影像采集机构40放置在两道墙体之间，再将影像采集机构40安装在导向绳33上，将导向绳33与焦炉两侧的升降座32连接，并绷紧导向绳33，牵引绳34的另一端绕过升降座32与影像采集机构40连接，升降绳23另一端绕过顶部滑轮组22与升降座32连接。具体地，导向绳套筒41套穿在导向绳33上，导向绳33的两端分别与两侧的升降座32的导向支架326连接，牵引绳34的另一端与牵引孔43连接，升降绳23另一端与升降座32的吊杆325连接。

步骤三，影像采集机构40运行调试：根据焦炉砌体施工现场照明的情况，设置摄像头45的参数，如光圈、速度、感光度，进行影像采集机构40的水平移动和上下移动的操作调试。

步骤四，对墙体工作面进行检测：以焦炉机侧203炭化室202底部为检测起点，开启影像采集机构40，操作焦侧204的牵引绳卷绳器31，将影像采集机构40逐步往焦侧204方向牵引，逐步对墙体工作面进行检测；检测完毕后，操作焦炉机侧203和焦侧204两侧的升降绳卷绳器21，升高影像采集机构40进行下一轮检测，检测面与上一轮检测面有少量重叠，再操作焦炉机侧203的牵引绳卷绳器31，将影像采集机构40逐步往焦炉机侧203方向牵引，逐步对墙体工作面进行检测；采集的影像或照片通过wifi回传至电脑端，进行查看，及时校正拍摄参数以及视角。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。