一种平洞施工的智能导向装置的制作方法

本技术涉及一种平洞施工的智能导向装置，属于水利水电工程地质勘察。

背景技术：

1、平硐开挖属地质勘查领域，勘探平硐是地质人员了解勘探区岩体的完整性、裂隙组合类型、岩溶发育规模等系列问题的重要手段。目前，在平硐方向和深度控制方面暂无明确的规定及规范要求，传统方法主要通过人工操作地质罗盘和皮尺来进行控制。具体测量方式为：在硐口中点和掌子面中点各站一人，两人手握同一皮尺，测量时二人将皮尺拉直，硐口处人员将地质基准线与皮尺拉伸方向对齐，此时可根据罗盘指向读取平硐方向，根据皮尺长度读取平硐深度。若硐深超过皮尺长度，则重复上述过程。若需调整硐向，则由掌子面处人员根据罗盘指向移动至所需位置。

2、传统方法在实际操作过程中，受人工操作、皮尺、罗盘和环境等因素的影响，测量结果与实际数据有一定差距。当平硐硐深较大时，在多次重复拉伸皮尺的过程中，人工很难控制每一次拉伸的皮尺均在同一条水平直线上，因此造成误差；硐深越大，重复操作次数越多，累计误差就越大，误差的累计则可能使平硐方向和深度出现较大偏差，导致平硐在施工过程中打偏方向，不但无法达到工程目的，而且将造成极大的人力、物力和经济损失；另在平硐施工的过程中无法使用传统方法来指示硐向。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，提供一种平洞施工的智能导向装置。用于克服现有技术中平硐施工中由于人工操作的不稳定性而无法准确把握硐向和硐深问题。以快速准确自动指示平硐走向和测量平硐深度，且该装置智能快捷、方便携带、操作简单，仅需一人操作即可，省时省力。能长时间工作，提高平硐施工质量和加快工作进度，并能准确高效地达到工程目的。

2、本实用新型的技术方案：一种平洞施工的智能导向装置，包括有机箱，机箱底部经转向机构连接有激光测距仪，机箱内部设置有为显示器、角度传感器、控制器和微处理器，微处理器分别与激光测距仪、显示器和角度传感器电性连接，控制器分别与角度传感器和转向机构电性连接。

3、前述的平洞施工的智能导向装置中，所述转向机构包括有空心支撑杆，空心支撑杆顶端与机箱底部固定连接，空心支撑杆下方外部转动固定套接有壳体，壳体另一端与激光测距仪固定连接，机箱内还设置有转向电机，转向电机的输出轴穿过空心支撑杆后与壳体内壁固定连接。

4、前述的平洞施工的智能导向装置中，所述微处理器包括数据输入模块、数据处理模块、数据输出模块，数据输入模块与激光测距仪和输入按钮电性连接，数据输出模块与显示器和角度传感器电性连接，微处理器、角度传感器、控制器和显示器均有相应接口，包括微处理器接口、角度传感器接口、控制器接口、显示器接口，电气连接线通过相应接口进将各器械行连接。

5、前述的平洞施工的智能导向装置中，所述激光测距仪包括激光发射器、激光接收器及距离计数器，激光测距仪顶部的安装平台上固定有地质罗盘，激光发射器位于激光测距仪前端面正中心，激光测距仪机身有一条中线为标记线，使用时标记线应与基准线处在同一竖直面上。

6、前述的平洞施工的智能导向装置中，所述地质罗盘包括表盘和表盖，表盖内嵌圆形镜面和基准线，表盖通过转轴与表盘相连接，表盘凹槽内设带有水准气泡的圆水准器、方位刻度和指针，指针通过指针转轴与表盘相连。

7、前述的平洞施工的智能导向装置中，所述机箱顶部设置有卡扣，卡扣上滑动卡接有固定板，卡扣为肋板和一端斜切的面板组成的t形卡扣；固定板包括顶板、带有滑槽的扣板和螺栓孔。

8、本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型能自动测量、计算和控制仪器转动，使用更加智能、高效、灵活、方便、快捷，且仪器便携，仅需一人操作，省时省力。地质罗盘与激光测距仪安装一体，确保二者指向一致，当控制器故障时，可手动控制激光测距仪的转向。为保证硐室开挖的准确性和防止仪器被感染的情况，可在硐室周围安装多个仪器，形成工作群，确保顺利高效达到工程目的。

技术特征：

1.一种平洞施工的智能导向装置，其特征在于：包括有机箱（6），机箱（6）底部经转向机构连接有激光测距仪（9），机箱（6）内部设置有为显示器（15）、角度传感器（17）、控制器（19）和微处理器（21），微处理器（21）分别与激光测距仪（9）、显示器（15）和角度传感器（17）电性连接，控制器（19）分别与角度传感器（17）和转向机构电性连接。

2.根据权利要求1所述的平洞施工的智能导向装置，其特征在于：所述转向机构包括有空心支撑杆（7），空心支撑杆（7）顶端与机箱（6）底部固定连接，空心支撑杆（7）下方外部转动固定套接有壳体（8），壳体（8）另一端与激光测距仪（9）固定连接，机箱（6）内还设置有转向电机（44），转向电机（44）的输出轴穿过空心支撑杆（7）后与壳体（8）内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的平洞施工的智能导向装置，其特征在于：所述微处理器（21）包括数据输入模块、数据处理模块、数据输出模块，数据输入模块与激光测距仪（9）和输入按钮（10）电性连接，数据输出模块与显示器（15）和角度传感器（17）电性连接，微处理器（21）、角度传感器（17）、控制器（19）和显示器（15）均有相应接口，包括微处理器接口（22）、角度传感器接口（18）、控制器接口（20）、显示器接口（16），电气连接线（23）通过相应接口进将各器械行连接。

4.根据权利要求1所述的平洞施工的智能导向装置，其特征在于：所述激光测距仪（9）包括激光发射器（25）、激光接收器（26）及距离计数器，激光测距仪（9）顶部的安装平台（24）上固定有地质罗盘（11），激光发射器（25）位于激光测距仪（9）前端面正中心，激光测距仪（9）机身有一条中线为标记线（27），使用时标记线（27）应与基准线（37）处在同一竖直面上。

5.根据权利要求4所述的平洞施工的智能导向装置，其特征在于：所述地质罗盘（11）包括表盘（28）和表盖（29），表盖（29）内嵌圆形镜面（36）和基准线（37），表盖（29）通过转轴（30）与表盘（28）相连接，表盘（28）凹槽内设带有水准气泡（32）的圆水准器（31）、方位刻度（35）和指针（33），指针（33）通过指针转轴（34）与表盘（28）相连。

6.根据权利要求1所述的平洞施工的智能导向装置，其特征在于：所述机箱（6）顶部设置有卡扣（12），卡扣（12）上滑动卡接有固定板（13），卡扣（12）为肋板（38）和一端斜切的面板（39）组成的t形卡扣；固定板（13）包括顶板（42）、带有滑槽（41）的扣板（40）和螺栓孔（43）。

技术总结
本技术公开了一种平洞施工的智能导向装置，包括有机箱，机箱底部经转向机构连接有激光测距仪，机箱内部设置有为显示器、角度传感器、控制器和微处理器，微处理器分别与激光测距仪、显示器和角度传感器电性连接，控制器分别与角度传感器和转向机构电性连接。本技术能自动测量、计算和控制仪器转动，使用更加智能、高效、灵活、方便、快捷，且仪器便携，仅需一人操作，省时省力。地质罗盘与激光测距仪安装一体，确保二者指向一致，当控制器故障时，可手动控制激光测距仪的转向。为保证硐室开挖的准确性和防止仪器被感染的情况，可在硐室周围安装多个仪器，形成工作群，确保顺利高效达到工程目的。

技术研发人员：杨登芳,朱永清,赵林涛
受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20230320
技术公布日：2024/1/14