一种隧道照明自动拆装设备及方法与流程

本发明涉及隧道照明技术领域，尤其涉及一种隧道照明自动拆装设备及方法。

背景技术

隧道照明对隧道安全十分重要，但由于灯具一般安装在隧道顶部，如果为高速隧道，拆装需要对隧道封路；而且隧道灯具损坏后，需要专人进入隧道查看，因此可能发生安全事故。

目前隧道监控难以全覆盖，当隧道出现突发状况是，不在监控范围时需要管理人员进入查看，浪费时间和机会，已引发事故。

因此，如何实现隧道自动巡查监控、照明灯具自动识别和拆装的问题十分需要。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种隧道照明自动拆装设备及方法，其具有能够根据照度监控自动识别损坏灯具并自动更换、拆装快捷、效率高的效果。

本发明采用下述技术方案：

一种隧道照明自动拆装设备，包括可在隧道内行走的电动牵引台车，电动牵引台车端部转动连接一个拆装机械臂，所述拆装机械臂具有磁性抓手，拆装机械臂下方安装有至少两个用于悬挂灯具的挂灯臂；

所述电动牵引台车的底部安装有照度传感器和可转动的摄像头，照度传感器识别隧道内损坏的灯具，并将信号发送至后台服务器，后台服务器控制磁性抓手拆卸损坏灯具并更换；摄像头实时监测灯具照明状态及更换过程。

进一步的，所述电动牵引台车上方安装有与隧道内预设轨道相配合的滑块机构，所述滑块机构内部安装止行机构。

进一步的，所述滑块机构包括与轨道滑动连接的滑动部和与电动牵引台车固定连接的行驶臂，所述行驶臂与滑动部相连，且行驶臂与轨道之间具有间隙。

进一步的，所述止行机构安装于行驶臂内部，包括止行杆、伸缩杆和弹簧，伸缩杆一端与电动牵引台车固定，另一端连接止行杆；所述弹簧套设于伸缩杆外侧且其两端分别与电动牵引台车、止行杆相连。

进一步的，所述拆装机械臂可伸缩，且其与电动牵引台车通过转动铰相连。

进一步的，所述磁性抓手具有吸附槽，用于吸附具有磁力把手的灯具。

进一步的，所述灯具通过磁力把手与连接管固定，所述连接管内部具有与挂灯臂相适配的空腔。

进一步的，所述连接管内部设有通电点。

进一步的，所述挂灯臂具有直径逐渐增大的变径段。

一种隧道照明自动拆装设备的操作方法，包括以下步骤：

步骤(1)电动牵引台车沿隧道顶部预设轨道行驶，在特定时间内通过照度传感器进行隧道内照度监测，并将监测到的照度与全隧道照度曲线对比，当出现照度下降点时，断开电动牵引台车动力，止行机构启动，使电动牵引台车运动停止；

步骤(2)操作人员根据摄像头的监测图像确认灯具损坏后，控制拆装机械臂伸出使磁性抓手与损坏灯具的磁力把手固定，继续伸出拆装机械臂至灯具脱离隧道顶部的挂灯臂；拆装机械臂收缩并旋转将损坏灯具至于电动牵引台车底部挂灯臂；

步骤(3)拆装机械臂从电动牵引台车底部另一挂灯臂取下替换灯具，拆装机械臂伸出带动替换灯具至隧道顶部挂灯臂，拆装机械臂逐渐收缩直至连接管内接通点与挂灯臂内预设接通点连通；

步骤(4)拆装机械臂继续收缩至脱离灯具，完成替换灯具的安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过安装摄像头，在隧道内巡回检查，能够将实时影像传至隧道监控室内，可以使工作人员不必进入隧道即可对隧道任何位置进行检查，提高安全性；

(2)本发明通过照度传感器对隧道内灯光照度进行监测，通过对照度监测识别隧道内损坏的照明灯具，以及时更换损坏灯具；

(3)本发明设置拆卸机械臂，能够实现损坏灯的自动拆卸及替换灯具的自动更换，工作效率高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的安装示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的拆装机械臂结构示意图；

图4为本发明的止行机构结构示意图；

图5为本发明的全隧道照度曲线图；

其中，1-轨道，2-滑动部，3-行驶臂，4-电动牵引台车，5-磁力把手，6-转动臂，7-摄像头，8-照度传感器，9-第一挂灯臂，10-连接管，11-灯具，12-拆装机械臂，13-第二挂灯臂，14-替换灯具，15-伸缩杆，16-磁性抓手，17-转动铰，18-止行杆，19-弹簧。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在隧道内损坏灯具更换不及时、拆装耗时长、存在安全隐患的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种隧道照明自动拆装设备及方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提供了一种隧道照明自动拆装设备，包括电动牵引台车4、拆装机械臂12、摄像头7、照度传感器8等，其中，隧道顶部预先安装轨道1，用于电动牵引台车4的行驶。

优选地，沿隧道肩部纵向通长铺设双轨道，电动牵引台车4可以沿隧道行驶至任意桩号里程。

照明灯具通过预埋到衬砌中的第一挂灯臂9安装于隧道内，其中，第一挂灯臂9呈l型，且第一挂灯臂9的自由段(悬挂灯具段)为直径逐渐增大的变径段，方便灯具挂入并逐渐紧固。

预埋到衬砌中的电线连接第一挂灯臂9，在第一挂灯臂9的自由段形成通电点，灯具11挂上后通电。

灯具11的顶部通过磁力把手5与连接管10相连，此处磁力把手5为具有磁性的连接件；连接管10内部具有空腔，且所述空腔的轴线与磁力把手5轴线垂直。

在连接管10的空腔内预设通电点，其与第一挂灯臂9的通电点接触后使灯具11通电。

电动牵引台车4为一种以电动控制的隧道台车，其内部结构采用现有台车结构，此处不再赘述。

所述电动牵引台车4前端通过转动铰17连接拆装机械臂12，拆装机械臂12由电动牵引台车4内部控制系统控制其转动；所述拆装机械臂12为伸缩机械臂，其端部安装磁性把手16。

所述磁性把手16为设有吸附槽的强力磁铁，所述吸附槽形状与灯具11顶部的磁力把手5相适配。

所述拆装机械臂12下方安装有两个或两个以上第二挂灯臂13，第二挂灯臂13至少一个为空，用于放置取下的损坏灯具11，其他第二挂灯臂13上悬挂替换灯具14。

第二挂灯臂13一端与电动牵引台车4固定连接，另一端为自由端，用于悬挂灯具。

第二挂灯臂13可以为l型、z型或其他形状，只要具有横向的自由段即可；第二挂灯臂13的自由段为直径逐渐增大的变径段。

电动牵引台车4底部通过转动臂6连接摄像头7，摄像头7可360°旋转；摄像头7可将拍摄到的画面通过有线或无线的方式传至后台服务器。

电动牵引台车4底部还安装有照度传感器8，照度传感器8可位于摄像头7前方。

照度传感器8识别隧道内损坏的灯具11，并将信号发送至后台服务器，后台服务器控制磁性抓手16拆卸损坏灯具11并更换；摄像头实时监测灯具照明状态及更换过程。

后台服务器设置于隧道监控室内，由管理人员操作。

电动牵引台车4顶部通过滑块机构与轨道1相连，所述滑块机构包括滑动部2和行驶臂3，行驶臂3与滑动部2固定连接，且滑动部2与行驶臂3形成与轨道1相配合的滑块结构。

所述行驶臂3与轨道1之间具有间隙。

所述行驶臂3的端部与电动牵引台车4固定连接，其与电动牵引台车4的连接段内部具有与上述间隙相连通的导向槽，导向槽内安装止行机构。

所述止行机构包括止行杆18、伸缩杆15和弹簧19，伸缩杆15一端与电动牵引台车4的动力系统固定，通过电动牵引台车4的动力系统牵引伸缩杆15的伸缩；伸缩杆15的另一端连接止行杆18；所述弹簧19套设于伸缩杆15外侧且其两端分别与电动牵引台车4、止行杆18相连。

电动牵引台车4停止，动力不再牵引伸缩杆15，弹簧19依靠弹力将伸缩杆15弹出，当电动牵引台车4前行，动力牵引伸缩杆15，将弹簧19拉回，缩回止行杆18。

其中，所述电动牵引台车4的动力系统为现有技术，此处不再赘述。

本申请的工作过程为：

(1)电动牵引台车由管理人员遥控沿隧道内的轨道行驶，每天中午10～14点和晚7～9点两个时间点均可通过照度传感器8对隧道照度进行监测，监测照度与隧道里程实时曲线与灯具完好时候全隧道照度曲线(如图5所示)进行对比。

当出现照度下降点时，电动牵引台车动力断开，止行杆18通过弹簧19弹出，通过与轨道1摩擦产生摩擦力使电动牵引台车停止。

(2)管理人员通过摄像头7的监测信息确认灯具11损坏后，通过拆装机械臂12伸出，磁性抓手16与灯具11上磁力把手5固定，继续伸出拆装机械臂12将损坏灯具11从第一挂灯臂9上推下，转动铰17转动后离开第一挂灯臂9位置，收缩拆装机械臂12，将灯具11取回挂在第二挂灯臂13上。

(3)拆装机械臂12从另一第二挂灯臂13上取下替换灯具14，将替换灯具14通过连接管10挂入第一挂灯臂9中，收缩拆装机械臂12，替换灯具14逐渐挂入第一挂灯臂9，当连接管10与第一挂灯臂9中的通电点连通，灯具照亮工作。

(4)拆装机械臂12继续收缩，替换灯具14挂紧，磁力小于拆装机械臂12收缩力，磁性抓手16与替换灯具14上磁力把手断21开，拆装机械臂12收回，替换灯具14安装成功。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。