一种具有物料识别功能的顶管掘进机的制作方法

1.本实用新型涉及物料识别系统，尤其是一种具有物料识别功能的顶管掘进机。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的不断加快，新城区建设及老城区改造中管网工程施工量逐年增加，管道施工在城市市政工程领域的价值和作用也越来越大，伴随着互联网、物联网技术不断发展和成熟，相关领域的施工机械智能化水平在一定程度上得到了突破和提高，顶管掘进施工方法是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要对面层进行开挖，避免了传统“拉链式”施工的弊端，特别是贯穿城市道路、高速公路等道路时，避免了对城市道路破坏和交通的影响，有效解决了城市市政管道施工对交通拥堵的难题，同时也避免了明挖施工过程中产生的扬尘对环境的影响，顶管掘进机进行施工前由勘探单位对施工地质状况进行探测，由于勘探报告中的勘探点为抽取的部分关键点，不能成线性的涵盖整个施工路线，给施工造成一定的难度，特别是顶管掘进机中土压平衡式顶管掘进机，由于土压平衡式顶管掘进机的刀盘为开口式结构，施工过程中经常发生大块矸石、pe管道、线缆进入顶管掘进机的刀盘和土压仓内，造成顶管掘进机因过载产生大电流对设备造成损害，甚至将大块矸石、pe管、电缆等杂物进入顶管掘进机的螺旋输送机内，造成螺旋输送机内缠入大量杂物而造成螺旋输送机卡死，造成施工中断，在地下有限空间内拆卸大吨位的螺旋输送机也存在施工安全隐患，同时，由于土压平衡式顶管掘进机动力箱与土压仓为封闭结构，虽然一些设备在动力箱与土压仓接触部分留设了观察孔，但由于空间狭小人员很难进入观察孔所处的位置进行观察，无法掌握土压仓的物料状况，给顶管掘进机的远程操作技术人员操作造成一定的困难。
3.为了掌握顶管掘进机土压仓内物料的状况，在一些顶管掘进机的动力箱和土压仓的连接处设置观察孔，通过人眼对土压仓进行观测，由于顶管掘进机土压仓内无灯光，人眼识别物料模糊度较大，顶管掘进机在运转的情况下产生大分贝的噪声，对长时间的进入顶管掘进机内的人员产生一定的影响，同时，顶管掘进机在运转的过程中还存在漏电的隐患，对进入顶管掘进机内的人员安全产生一定的影响，因此，利用新的方法技术进行物料的识别，需对原有的方法进一步改进。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种具有物料识别功能的顶管掘进机，解决现有顶管掘进机土仓内物料不易辨别的难题。
5.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种具有物料识别功能的顶管掘进机，包括顶管掘进机、微型摄像机、保护套、清洗喷头、供水胶管、水箱、高压水泵、视频传输线、视频显示器、微型led灯、wifi信号发射器，所述微型摄像机能够进行360
°
旋转，通过支座固定在顶管掘进机动力齿轮箱的外侧，通过保护套进行保护，防止杂物及土质对摄像头造成损坏，并将清洗喷头布置在微型摄像机的
四周，清洗喷头可根据顶管掘进机的大小选择布置方式和数量，微型led灯布置在一侧，并对微型led灯进行防护，防止对led灯造成损坏，水箱、高压水泵的大小可根据顶管掘进机的大小和类型进行选择，布置方式分为在顶管机机壳内及在地面上，清洗喷头与供水胶管、水箱、高压水泵依次连接，供水胶管的长度可根据水箱放置的位置不同而不同，当水箱放置在地面时，可采用长距离的供水胶管，随着顶管掘进机的掘进而延伸，高压水泵的电机为变频电机，电源由地面变电柜提供，高压水泵开关控制系统并连入顶管掘进机的plc控制系统，微型摄像机的电源一般采用24v交流电供电，24v交流电采用顶管掘进机机壳内的plc控制柜提供，微型摄像机连接视频传输线，视频传输线的另一端连接视频显示器，为了保障视频在地下传输的可靠性，在顶管掘进机施工的管道内采用wifi系统，微型摄像机通过wifi网络将监控画面时时传输至地面操作台，操作台装有微型摄像机app,打开app可进行监控画面的查看，当发现微型摄像机传输的视频画面不清晰时，操作技术人员启动高压水泵开关，高压水泵开始工作，清洗喷头对微型摄像机进行清洗。
7.优选地，微型摄像机、清洗喷头、微型led灯根据顶管掘进机动力齿轮箱的型号和大小进行装配位置确认，安装位置、清洗喷头的数量可进行调节。
8.优选地，微型摄像机、视频传输线、视频显示器依次相连，并安设wifi无线网络，微型摄像机可进行无线网络连接，方便在手机或操作台app端进行显示。
9.优选地，高压水泵电机为变频电机，采用plc控制系统进行控制，可进行冲洗流量的控制，启停开关布置在地面操作台上，便于操作技术人员进行操作。
10.优选地，为了保障微型摄像机在土压仓内不被淤泥、杂物遮挡住，清洗喷头布置多组，保障清洗的质量，水箱布置方式根据顶管掘进机的大小可分为地面式和顶管机壳内部式。
11.通过采用上述技术方案，本实用新型的有益技术效果是：本实用新型结构简洁，自动化程度高，实时传输，安全可靠。
附图说明
12.图1是本实用新型一种具有物料识别功能的顶管掘进机结构流程示意图。
13.图2是一种具有物料识别功能的顶管掘进机示意图。
14.其中，1.顶管掘进机；2.微型摄像机；3.保护套；4.清洗喷头；5.微型led灯；6.供水胶管；7.视频传输线；8.水箱；9.高压水泵；10.操作台；11.视频显示器；12.wifi信号发射器。
具体实施方式
15.本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
16.结合图1和图2，一种具有物料识别功能的顶管掘进机，包括顶管掘进机1、微型摄像机2、保护套3、清洗喷头4、微型led灯5、供水胶管6、视频传输线7、水箱8、高压水泵9、操作台10、视频显示器11、wifi信号发射器12，顶管掘进机1根据施工机理的不同可分为土压平衡式顶管掘进机、泥水平衡式顶管掘进机，微型摄像机2可根据顶管掘进机1的类型和尺寸进行匹配性设计，微型摄像机2采用360度旋转结构固定在顶管掘进机动力齿轮箱与土压仓封堵板上，微型摄像机2利用保护套3进行防护，保护套3为伸缩式结构，在微型摄像机2工作时开启，在微型摄像机2不工作时关闭，微型摄像头2的电源采用24v交流电源，清洗喷头4有多个，防止清洗喷头4数量太少被堵住而无法对微型摄像机2进行清洗，影响整个系统的运转，清洗喷头4喷射带压水射流，将微型摄像机2上附着的泥土等杂物冲洗掉，微型摄像机2、视频传输线7、视频显示器11依次相连，为了避免视频传输线7在地下管道内因距离太长而造成损坏，影响视频传输的安全可靠性，并在顶管掘进机内设置wifi信号发射器12，wifi信号发射器12根据铺设管道的距离进行分段布置，保障信号传输的可靠性，微型摄像机2可连接wifi信号发射器12发射的无线网络，通过网络传输将实时拍摄的视频传输至地面操作平台10上的视频显示器11，视频显示器11已提前安装微型摄像机2的应用程序app，打开应用程序app可进行物料辨识，帮助操作技术人员进行现场施工。
17.将微型led灯5布置在微型摄像机的周边，微型led灯5为微型摄像机2的摄像提供光源，避免在无光源的情况下微型摄像机2无法记录清晰视频资料，传输至地面操作台10，在视频显示器11上无法辨别物料，对技术操作人员造成误导，影响施工安全，微型led灯5的电源采用24v交流电源，24v交流电源由地面配电柜提供。
18.清洗喷头4、供水胶管6、高压水泵9、水箱8依次连接，其中供水胶管6采用φ10mm的胶管，并能够承受一定的压力，长距离供水时，供水胶管6普遍采用拼接的方式连接，每根胶管采用u型卡进行连接，水箱8可布置在地面、顶管掘进机机壳内，当布置在顶管掘进机机壳内时，水箱8的大小需根据顶管掘进机1的大小进行确定，高压水泵9采用变频电机，控制开关接入顶管掘进机1的plc控制系统，操作按钮布置在地面操作台10上，根据微型摄像机2的图像清晰情况开启高压水泵9的开关。
19.地面操作台10为顶管掘进机操作平台，顶管掘进机操作平台与顶管掘进机的plc系统连接，地面操作台10可根据操作按钮和显示屏的大小进行外观尺寸的调节,微型摄像机2拍摄的实时图像在视频显示器上进行显示。地面操作技术人员可根据微型摄像机拍摄的画面判断土压仓内进入的土质及杂物，为地面操作人员第一时间了解土压仓的状况提供有力支撑。
20.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。