一种盾构分段始发管线电缆垂直施放装置的制作方法

本发明涉及盾构分体始发，具体来说，涉及一种盾构分段始发管线电缆垂直施放装置。

背景技术：

1、在盾构施工过程中，各系统管线犹如血管一般，它们贯穿整个施工现场，将各个独立的设备和系统紧密相连，形成一个复杂而有机的整体。这些管线和电缆，不仅仅是物理上的连接，更是确保盾构机能高效、安全作业的重要保障。它们的作用是多方面的，包括传输电力、传递控制信号、输送必要的液体和气体等，每一根管线都承担着不可或缺的职责，共同维护着盾构机的正常运作和施工安全。

2、然而，这些系统的管路和管线种类繁多，构造复杂，使得对它们的管理和梳理变得颇为困难。在盾构机分体始发时，管线和电缆的施放尤为关键。这个过程中，管线和电缆需要从竖井上被垂直放置至井底，而后再连接至盾构机。这个步骤虽然看似简单，实则充满挑战。

3、由于盾构始发井深度通常较大，这就要求管线和电缆在施放过程中必须保持极高的稳定性和可靠性。但是，盾构机对管线和电缆的牵引力往往是不均匀的，这就容易导致管线和电缆在空中晃动，从而增加了施工风险。此外，管线和电缆因其自身重量，在垂直段的张力较大，这在施放时会给井口带来较大的压力和摩擦，极有可能对管线和电缆造成损伤，甚至断裂。

4、盾构机对管线、电缆的牵引不均、晃动问题以及井口对管线、电缆的伤害问题，都是盾构施工过程中必须面对并解决的技术难题。如何在保证施工安全的前提下，有效地管理和施放这些“生命线”，是盾构施工中技术团队必须重点考虑的问题。

5、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种盾构分段始发管线电缆垂直施放装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

2、为此，本发明采用的具体技术方案如下：

3、一种盾构分段始发管线电缆垂直施放装置，包括基座，基座的顶部两侧对称设置的两组安装框架，两组安装框架之间设置有传送带，且传送带一端的一侧设置有与之相配合的传动电机，传送带的顶部转动设置有若干压制软管，压制软管的材质为tep软胶材质，压制软管的直径由铰接件朝向伸缩安装板的方向逐渐减小，且压制软管的一端均通过铰接件与其中一组安装框架转动连接，压制软管的另一端均通过伸缩安装板与另一组安装框架转动连接； 传送带的另一端设置有筛分机构，且筛分机构的一侧设置有与之相配合的开合机构，筛分机构的另一侧设置有与之相配合的压实机构。

4、进一步的，为了可以实现无需人工测量分类不同粗细的管线，实现自动筛分运输，提升工作人员的工作效率，筛分机构包括安装在安装框架另一端的u型板，u型板的顶部设置有楔形块，楔形块的一端与u型板之间形成进料口，u型板的内底部设置有若干隔板，且隔板将u型板分隔为若干筛分腔，筛分腔的顶部均开设有与筛分腔相连通的筛分孔；u型板的底部设置有往复丝杆，往复丝杆的一端设置有与之相配合的筛分电机，筛分电机通过安装块与u型板固定连接，往复丝杆的一端套设有与之相配合的l型连接杆，且l型连接杆的底端通过螺纹与往复丝杆连接，l型连接杆的顶端设置有推动块，且u型板的一侧开设有与推动块相配合的滑动槽。若干筛分孔的大小由压制软管的大径端朝向小径端的方向逐渐减小。

5、进一步的，为了可以有效的避免多个管线、电缆堆积堵塞影响管线、电缆的筛分，开合机构包括穿插设置于u型板一侧且与进料口相配合的挡板，且进料口的一侧开设有与挡板相配合的插接槽；挡板的底部一侧设置有抵触块，且滑动槽的顶部开设有与抵触块相配合的活动槽，推动块的顶部一侧均开设有放置槽，放置槽的中部设置有转轴，转轴上设置有与之相配合的转动板，且转动板与转轴之间通过扭簧连接。活动槽的一端贯穿所述u型板并与进料口连通，活动槽的另一端延伸至滑动槽的中部。

6、进一步的，为了实现筛选完毕的电缆、管线端部贴合在传送带表面，增大管线、电缆与传送带之间的摩擦力，保证管线、电缆可以正常运输，压实机构包括设置于楔形块的内底部一侧的l型齿条，且u型板的一侧开设有与l型齿条相配合的导向槽，l型齿条的顶部一侧通过复位弹簧与u型板连接；l型齿条的顶部设置有与之相啮合的压实齿轮，且压实齿轮的中部通过转动轴与u型板转动连接，压实齿轮的一端贯穿u型板并与位于u型板表面的压实板固定连接。

7、进一步的，为了可以更加精确化的实现对管线及电缆的垂直释放，u型板靠近进料口的一侧顶部设置有摄像装置，且u型板的另一侧设置有与摄像装置电连接的控制面板，控制面板的内部设置有控制系统；控制系统包括图像数据获取模块、图像数据分析模块及控制信号输出模块；其中，所述图像数据获取模块，用于获取摄像装置拍摄的管线电缆图像；所述图像数据分析模块，用于利用图像识别算法对管线电缆图像进行分析，实现对管线电缆直径的识别，并根据管线电缆的直径识别结果分析生成筛分电机的运行控制指令；所述控制信号输出模块，用于根据筛分电机的运行控制指令控制筛分电机进行工作，还用于控制传动电机进行工作。

8、具体的，利用图像识别算法对管线电缆图像进行分析，实现对管线电缆直径的识别，并根据管线电缆的直径识别结果分析生成筛分电机的运行控制指令包括：

9、获取管线电缆图像并进行预处理，利用预先构建的卷积神经网络模型对管线电缆图像中的管线电缆进行识别，得到管线电缆的位置信息；

10、利用图像处理技术对管线电缆图像中的管线电缆直径进行分析识别，得到管线电缆的直径数据，并根据管线电缆的直径数据分析得到与该管线电缆相对应的筛分孔信息，其中，筛分孔信息包括筛分孔的尺寸信息及位置信息，且每个筛分孔信息预先存储在控制系统中；

11、根据筛分孔的位置信息分析计算得到推动块的移动距离，并根据推动块的移动距离分析得到筛分电机的运行时间，同时根据筛分电机的运行时间生成对应的运行控制指令。

12、具体的，利用图像处理技术对管线电缆图像中的管线电缆直径进行分析识别，得到管线电缆的直径数据包括：

13、利用边缘检测算法对管线电缆图像中的管线电缆区域进行边缘检测，并使用轮廓提取算法对管线电缆区域中的管线电缆轮廓进行识别；

14、基于管线电缆轮廓分析得到对应的轮廓边界点并进行配对，计算所有配对边界点之间的距离并进行排序，选取排序结果中的距离最大值作为直径，得到管线电缆的直径数据。

15、本发明的有益效果为：

16、1）通过设置筛分机构实现了无需人工测量分类不同粗细的管线，可以实现自动筛分运输，便于井下工作人员直接使用，提升了工作人员的工作效率，并且可以配合压实软管针对不同粗细的管线、电缆实现稳定运输，并且通过多个压实软管的设置，可以保证管线的牵引力均匀，而电缆、管线放置在装置上进行运输，避免了电缆、管线施放时与井口摩擦导致管线、电缆破损的概率发生，降低了管线、电缆运输途中的破损率，大大降低了运输成本。

17、2）通过设置开合机构实现了每次只对一个线缆、管线进行筛分，避免多个管线、电缆堆积堵塞影响管线、电缆的筛分。

18、3）通过设置压实机构避免筛分完毕的管线、电缆端部翘起，实现了筛选完毕的电缆、管线端部贴合在传送带表面，增大管线、电缆与传送带之间的摩擦力，保证管线、电缆可以正常运输。

19、4）通过图像识别算法可以精确识别出管线及电缆的直径，并可以据此生成筛分电机的控制指令，显著提高了管线电缆施工的自动化水平和精确性，不仅有效减少了人工干预和施工风险，还优化了资源分配，提高了施工效率。同时还能快速响应管线电缆直径的变化，保证施工的连续性和稳定性，为数据分析和施工决策提供支持。