一种公路隧道智能监测系统的制作方法

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1.本发明涉及公路交通工程设施领域，更具体的说涉及一种公路隧道智能监测系统。


背景技术：

2.公路隧道内空间狭窄，空气流通性较差，车辆尾气和烟尘等扩散能力较弱，从而使得隧道内光线能见度低，容易造成交通事故，虽然现有的公路隧道顶部都是安装了大量的照明灯，但是每天行驶的汽车所带来的尾气颗粒很快就会使照明灯覆盖上一层灰尘，大大降低了照明效果，而公路隧道的清洁又十分不便。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种公路隧道智能监测系统，该系统在两排照明灯的之间设置了可移动的监测清洁装置，监测清洁装置包括防尘的收纳筒，收纳筒内设有伸缩柱，伸缩柱上设有旋转筒和条形毛刷，旋转筒上的监测摄像头能够获取公路隧道中的能见度，并且通过转动能够使条形毛刷对监测摄像头进行清洁，使监测摄像头保持良好的照射条件，伸缩柱的前端设有一对可左右移动的平板毛刷，平板毛刷能够对隧道顶部的照明灯进行自动擦拭，使照明灯保持良好的照明，确保隧洞内的可见度，降低事故发生率。
4.为实现上述技术方案，本发明提供如下技术方案：
5.一种公路隧道智能监测系统，包括安装在隧道顶部的两排照明灯，两排照明灯之间设有滑行气缸，滑行气缸的底部安装有监测清洁装置，监测清洁装置包括储水座，储水座的底部设有一对连接臂且在两个连接臂之间设有收纳筒，收纳筒的前端插设有中间连接板，中间连接板的前端具有伸缩柱，伸缩柱外圆壁上具有的凹槽内转动设有旋转筒，旋转筒的底部凹槽内设有监测摄像头，伸缩柱的前端设有横向框座，横向框座中设有左右移动的t形传动条，t形传动条的上左右两侧设有一对平板毛刷。
6.作为上述技术方案的优选，所述收纳筒的后端设有驱动架，驱动架的底板顶面后端设有安装凸板，安装凸板与驱动架的前侧板之间转动设有移动螺杆，中间连接板的后端壁上设有传动折弯臂，传动折弯臂穿过驱动架的前侧板上具有的连接通槽螺接在移动螺杆上，安装凸板的外侧壁上设有驱动移动螺杆转动的移动电机。
7.作为上述技术方案的优选，所述收纳筒的顶端设有旋转电机，旋转电机的输出轴上设有驱动齿轮，所述旋转筒的外圆壁前端设有与驱动齿轮相啮合的封闭齿轮，封闭齿轮的内壁面积大于收纳筒的前端开口面积。
8.作为上述技术方案的优选，所述旋转筒的外圆壁后端设有环形齿轮，中间连接板的前侧壁右端转动设有与环形齿轮相啮合的扇形小齿轮，扇形小齿轮的中心转轴上设有复位扭簧和弧形转动条，所述弧形转动条的上端设有向前延伸的条形毛刷。
9.作为上述技术方案的优选，所述横向框座内设有横向导杆，t形传动条的竖直部滑
动设置在横向框座内且套设在横向导杆上，横向框座的左右两侧设有一对套设在横向导杆上的平衡压簧，t形传动条的横向部顶面具有与驱动齿轮相啮合的直齿，所述t形传动条的前端壁中心设有安装座，安装座中插设有水平连接杆，水平连接杆的左右两端设有向上延伸的延伸臂，每个延伸臂的顶端设有平板毛刷。
10.作为上述技术方案的优选，所述t形传动条的前端壁中心设有升降滑槽，安装座滑动设置在升降滑槽中且安装座的底部设有复位压簧，所述旋转电机的输出轴前端设有与安装座相对应的三角传动轮，所述安装座的前端设有调节电机，调节电机的输出轴上设有调节齿轮，调节齿轮与水平连接杆上的连杆齿轮相啮合。
11.作为上述技术方案的优选，每个连接臂外端壁上具有的竖直凹槽内滑动设有通水臂且在每个竖直凹槽的底部设有与通水臂相连接的定位压簧，通水臂与储水座之间通过水管相连接，每个通水臂的前端设有限位出水管，每个延伸臂的底部设有与相应一侧的限位出水管相配合的通水孔。
12.作为上述技术方案的优选，两个平板毛刷位于两排照明灯之间。
13.本发明的有益效果在于：
14.1、该系统在两排照明灯的之间设置了可移动的监测清洁装置，监测清洁装置包括防尘的收纳筒，收纳筒内设有伸缩柱，伸缩柱上设有旋转筒和条形毛刷，旋转筒上的监测摄像头能够获取公路隧道中的能见度，并且通过转动能够使条形毛刷对监测摄像头进行清洁，使监测摄像头保持良好的照射条件，伸缩柱的前端设有一对可左右移动的平板毛刷，平板毛刷能够对隧道顶部的照明灯进行自动擦拭，使照明灯保持良好的照明，确保隧洞内的可见度，降低事故发生率；
15.2、条形毛刷通过齿轮之间的传动以及旋转筒的反转能实现远离监测摄像头后发生高频率的小幅度震动，从而实现自我清洁，保证擦拭效果的持久性；
16.3、旋转筒上设有的封闭齿轮不但能够实现监测摄像头的灵活转动监测，还能实现条形毛刷的自我清洁，除此之外，还能对收纳筒进行封闭，防止平板毛刷在自动清洁时使飘散的灰尘进入收纳筒；
17.4、本发明利用伸缩柱不同程度的伸缩范围，通过设置驱动齿轮和三角传动轮，实现了旋转筒的旋转、平板毛刷的左右移动擦拭以及平板毛刷的震动清洁，并且平板毛刷在震动清洁时，伸缩柱通过封闭齿轮被完全密封在收纳筒中，保证了监测摄像头的清洁度；
18.5、通水臂和限位出水管在平时使用时，限位出水管能够喷洒出大范围水汽，从而可以清洁隧道内的灰尘，当平板毛刷需要清洁时，限位出水管能够插入延伸臂中将水通至平板毛刷上，使平板毛刷的自动清洁更加干净，此外，考虑到延伸臂在上下震动时因为平板毛刷的惯性给调节电机的输出轴带来一定扭转力，因此限位出水管与延伸臂配合后，能够杜绝延伸臂的旋转趋势，大大提高了调节电机的使用寿命，具有意想不到的技术效果；
19.6、驱动齿轮能够分别与封闭齿轮和t形传动条相啮合，条形毛刷由于是压靠在旋转筒的外壁上，条形毛刷与旋转筒之间的摩擦力能够确保封闭齿轮没有发生啮合时也不会使旋转筒发生轻微的转动，能够确保下后续的过程中驱动齿轮能够始终与封闭齿轮啮合成功，具有意想不到的技术效果。
附图说明
20.下面结合附图对本发明做进一步的说明：
21.图1为本发明在隧洞内的示意图；
22.图2为本发明在隧洞内的正视图；
23.图3为本发明在隧洞内的左视图；
24.图4为本发明中监测清洁装置的结构示意图；
25.图5为监测清洁装置的下视三维立体图；
26.图6为监测清洁装置的后视三维立体图；
27.图7为监测清洁装置的爆炸图；
28.图8为收纳筒的结构示意图；
29.图9为伸缩柱的结构示意图；
30.图10为伸缩柱完全收纳在收纳筒的结构示意图；
31.图11为伸缩柱完全打开时的结构示意图；
32.图12为平板毛刷工作时伸缩柱在收纳筒中的结构示意图；
33.图13为监测清洁装置的正视图。
具体实施方式
34.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。本实施例中提到的“上方”、“下方”与附图本身上方、下方的方向一致，仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，也当视为本发明可实施的范畴。
35.由图1至图6所示，一种公路隧道智能监测系统，包括安装在隧道顶部的两排照明灯3，两排照明灯3之间设有滑行气缸4，滑行气缸4的底部安装有监测清洁装置，监测清洁装置包括储水座11，储水座11的底部设有一对连接臂14且在两个连接臂14设有收纳筒1，收纳筒1的前端插设有中间连接板211，中间连接板211的前端具有伸缩柱21，伸缩柱21外圆壁上具有的凹槽内转动设有旋转筒22，旋转筒22的底部凹槽内设有监测摄像头23，收纳筒1的顶端设有旋转电机13，旋转电机13的输出轴上设有驱动齿轮131，所述旋转筒22的外圆壁前端设有与驱动齿轮131相啮合的封闭齿轮221，封闭齿轮221的内壁面积大于收纳筒1的前端开口面积。
36.由图4和图7所示，收纳筒1的后端设有驱动架12，驱动架12的底板顶面后端设有安装凸板151，安装凸板151与驱动架12的前侧板之间转动设有移动螺杆15，中间连接板211的后端壁上设有传动折弯臂212，传动折弯臂212穿过驱动架12的前侧板上具有的连接通槽121螺接在移动螺杆15上，安装凸板151的外侧壁上设有驱动移动螺杆15转动的移动电机16。
37.由图9所示，旋转筒22的外圆壁后端设有环形齿轮222，中间连接板211的前侧壁右端转动设有与环形齿轮343相啮合的扇形小齿轮293，扇形小齿轮293的中心转轴上设有复位扭簧292和弧形转动条291，所述弧形转动条291的上端设有向前延伸的条形毛刷29。
38.由图5和图9所示，伸缩柱21的前端设有横向框座24，横向框座24中设有左右移动的t形传动条25，横向框座24内设有横向导杆241，t形传动条25的竖直部滑动设置在横向框
座24内且套设在横向导杆241上，横向框座24的左右两侧设有一对套设在横向导杆241上的平衡压簧242，t形传动条25的横向部顶面具有与驱动齿轮131相啮合的直齿，所述t形传动条25的前端壁中心设有安装座26，安装座26中插设有水平连接杆261，水平连接杆261的左右两端设有向上延伸的延伸臂27，每个延伸臂27的顶端设有平板毛刷272，两个平板毛刷272位于两排照明灯3之间。
39.由图8、图9和图13所示，t形传动条25的前端壁中心设有升降滑槽251，安装座26滑动设置在升降滑槽251中且安装座26的底部设有复位压簧252，所述旋转电机13的输出轴前端设有与安装座26相对应的三角传动轮132，所述安装座26的前端设有调节电机28，调节电机28的输出轴上设有调节齿轮281，调节齿轮281与水平连接杆261上的连杆齿轮262相啮合。
40.由图5和图10所示，每个连接臂14外端壁上具有的竖直凹槽内滑动设有通水臂17且在每个竖直凹槽的底部设有与通水臂17相连接的定位压簧172，通水臂17与储水座11之间通过水管相连接，每个通水臂17的前端设有限位出水管171，每个延伸臂27的底部设有与相应一侧的限位出水管171相配合的通水孔271。
41.本发明的工作原理：
42.1、在平时状态下，伸缩柱21完全伸出收纳筒1，此时驱动齿轮131与封闭齿轮221相啮合并带动旋转筒22顺时针旋转，在滑行气缸4的作用下，监测清洁装置在隧洞上方移动观察，监测摄像头23通过旋转用于获取公路隧道中的能见度，当监测摄像头23经过条形毛刷29，条形毛刷29对其自动擦拭，因此监测摄像头23始终能保持良好的清洁度，当条形毛刷29需要自我清洁时，驱动齿轮131反转，旋转筒22逆时针旋转，此时扇形小齿轮293与环形齿轮222啮合后发生较大幅度的转动，使得弧形转动条291往外打开一定角度，从而使得条形毛刷29远离了旋转筒22，扇形小齿轮293的齿轮部分啮合完后无法继续与环形齿轮222发生啮合实现转动，但是由于复位扭簧292的作用使得扇形小齿轮293发生高频率、小幅度的来回转动，从而使得悬空的条形毛刷29发生高频率抖动，能够使条形毛刷29上的灰尘杂质自动抖落下去，实现自我清洁，结束后，旋转筒22继续顺时针转动，扇形小齿轮293复位后，其左端虽然无法继续与环形齿轮343发生啮合，但是由于复位扭簧292的作用，当环形齿轮222停下时，扇形小齿轮293的左端依旧可以与环形齿轮222相啮合；
43.2、当监测摄像头23发现隧洞内的可见度不好时，移动电机16启动使伸缩柱21后移缩回直到t形传动条25与驱动齿轮131相啮合，此时封闭齿轮221脱离与驱动齿轮131相啮合，接着启动旋转电机13使旋转电机13的输出轴来回转动，从而使t形传动条25发生左右移动，接着在滑行气缸4的作用下，两个平板毛刷272在两排照明灯3底下进行来回擦拭；
44.3、平板毛刷272在长时间使用后需要清洁时，首先启动调节电机28使水平连接杆261发生90度旋转，此时两个延伸臂27转至水平朝前，接着移动电机16启动使伸缩柱21完全缩至收纳筒1中，此时封闭齿轮221将收纳筒1的开口端盖住，防止了灰尘的进入，封闭齿轮221和t形传动条25均没有发生啮合，三角传动轮132位于安装座26的正上方，如图10所示，接着启动旋转电机13，三角传动轮132不断压靠安装座26是安装座26发生上下高频率、小幅度震动，能够使平板毛刷272上的灰尘杂质自动抖落下去，接着限位出水管171往通水孔271中通水，水从延伸臂27的前端流至平板毛刷272上，从而实现对平板毛刷272的清洁，在延伸臂27上下震动的时候，通水臂17也跟随着一起上下震动，限位出水管171与通水孔271的配
合防止了延伸臂27因为惯性对调节电机28的输出轴产生一定的扭转力，延长了调节电机28的使用寿命。
45.此外，驱动齿轮131能够分别与封闭齿轮221和t形传动条25相啮合，为了保证脱离后再次准确的啮合，t形传动条25采用了两个平衡压簧242来保证脱离啮合后的定位，而保证封闭齿轮221在不啮合时不发生转动则是由于条形毛刷29与旋转筒22之间具有一定的静摩擦力。