帶有可變換投影圖形的新型變形監測防護裝置的製作方法
2023-12-07 17:52:06 1
專利名稱：帶有可變換投影圖形的新型變形監測防護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械設計，應用於地鐵運營隧道變形檢測領域，具體是一種帶有可變換投影圖形的新型變形監測防護裝置。
背景技術：
地鐵是一種在狹小空間內快速載運高度密集人群的複雜系統，空間狹小決定了其管理措施的難度和複雜性；高速運轉更突顯了系統多方面協調配合的重要性，每一個系統每一個細節都可能是影響安全的因素；人口高度密集決定了軌道交通一旦發生事故就是巨大的危險和災難；軌道交通的安全與規劃、建設、運營各個階段密切關聯又決定了軌道交通安全管理的系統性和整體性；而且反恐怖要求也對地鐵安全管理工作提出了新的挑戰。這些說明了城市軌道交通一旦發生安全事故，其後果是極其嚴重的。運營地鐵隧道的形變包括隧道縱軸線沿橫斷面的位移及隧道橫斷面形狀的變化，當隧道形變過大時將影響地鐵安全運營。為此，研製運營隧道形變檢測分析系統非常必要，根據隧道形變的漸變性及長期性，採集隧道形變實時數據並建立長時段基礎數據，通過對數據進行時間及空間的融合，實現隧道形變的網絡發布並建立隧道變形預警機制。對於隧道縱軸線沿橫斷面的位移，採用圖像傳感的技術進行檢測，檢測裝置是核心，它的研發與涉及至關重要。上海地鐵盾構設備工程有限公司、上海申通軌道交通研究諮詢有限公司共有的專利申請號為2010102539846的「地鐵隧道整體形變檢測系統」，該發明的工作原理為利用可變焦長焦鏡頭和圖像傳感器拍攝相鄰測站的標的物，通過圖像採集終端對採集圖像進行處理，通過檢測標的物的移動來得到隧道的沉降情況。各個測站中的圖像採集終端作為主控模塊沿隧道的軸線方向分布用以檢測前後相鄰測站中的光源中心位置作為所在測站的相對坐標。例如其公開的相鄰測站檢測位移變動的原理示意圖中，調節圖像採集終端「2」的鏡頭使圖像採集終端「I」和圖像採集終端「3」的光源圖像處於其前後兩鏡頭的視野中心處。圖像採集終端「2」所在測站中的兩個圖像傳感器交替獲取圖像採集終端「I」和圖像採集終端「 3 」的發出的光源圖像，該圖像信息由圖像採集終端「 2 」處理器擬合出目標光源的圓心位置。每隔一定時間進行拍攝，分別計算出圖像採集終端「 I 」和圖像採集終端「3」所在測站的光源圓心相對上次的偏移量。由於各測站與隧道內壁是剛性連接的，因此可以從光源的圓心位置變動推斷出隧道內壁發生的形變。每個測站內各設備的位置關係示意圖可見，由兩個圓形光源作為標的物、兩個攝像頭、圖像採集終端、穩壓電源組成，且都安裝於外面防護用的箱殼內。由於防護用的箱殼結構設計有限，鏡頭和光源之間中心對接難以實現很好的控制把握，且長期置於戶外，使用壽命也有限。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種新型變形監測防護裝置，新裝置能夠適應地鐵隧道複雜的環境，可在惡劣環境下工作，能夠更準確地反饋地鐵縱向變形的信息，實時監控及時地預報隧道的地質變化。本實用新型是通過以下技術方案實現的，整個防護裝置由箱蓋、下箱體和箱體底板組成，箱蓋與下箱體間用密封條來密封，並在邊緣部分由六角螺栓擰合固定。下箱體固定於箱體底板，箱體底板上通過膨脹螺栓將整個防護裝置固定於隧道側壁。根據防護裝置工作屬性所述下箱體劃分為前端部分、後端部分和兩個邊側部分，下箱體內設有光源、固定板、攝像鏡頭，光源置於前端部分並固定於固定板，固定板與下箱體連為一體，攝像鏡頭安裝於後端部分。下箱體前後端都為平面，且都安裝有有機玻璃，光源透過有機玻璃射出光被隧道前方另一防護裝置中的攝像鏡頭拍攝到。光源的圓心與有機玻璃的幾何中心分別和攝像鏡頭的中心重合。所述有機玻璃內側貼上不透光的紙質，紙質上面裁剪出按一定規律排布的幾何圖形用來透光，可以做靈敏度的自動標定。所述下箱體採用鋁合金材質，側面帶有散熱筋用來散熱。上箱蓋與下箱體之間用U型密封條密封，同時通過螺栓在凸緣處固定，具有很好 的密封性和牢固性，保證了檢測設備長久穩定地運行。該裝置安裝在地鐵隧道側壁上，通過通信網絡連接到站級檢測系統用來檢測已運營地鐵隧道的整體沉降變形。本實用新型與現有技術相比所具有的優點和積極效果有I.結構體積小，安裝和固定起來更加方便。2.結構具有很好的密封性和散熱性，使用壽命長。3.前後面分別裝有有機玻璃，上面布有幾何圖形，圖形可透光其餘部分不透光。光源透過集合圖像投影到相鄰裝置的鏡頭上面。4.箱體用鋁合金材質，側面布有散熱筋；箱蓋與基座採用U型條密封。該箱體既可以完全密封，又有很好的散熱性。
圖I為本實用新型裝置顯示光源一面的側視圖。圖2為本實用新型裝置顯示鏡頭一面的側視圖。圖3為本實用新型裝置的內部示意圖(剖視)。標記說明箱蓋I，下箱體2，前端21，後端22，邊側23，散熱筋231，固定板24，固定基座25，箱體底板3，螺孔31，光源4，攝像鏡頭5，有機玻璃6，紙質61，密封條7，六角螺栓8，膨脹螺栓9。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型技術方案作進一步說明。如圖I、圖2、圖3所示，整個防護裝置由箱蓋I、下箱體2和箱體底板3組成，箱蓋與下箱體間用密封條7來密封，並在邊緣部分由六角螺栓8擰合固定。下箱體固定於箱體底板，箱體底板上通過膨脹螺栓9將整個防護裝置固定於隧道側壁。根據防護裝置工作屬性所述下箱體劃分為前端21部分、後端22部分和兩個邊側23部分，光源4置於前端部分並固定於固定板24，固定板與下箱體連為一體，攝像鏡頭5安裝於後端部分。下箱體前後端都為平面，且都安裝上有機玻璃6，光源透過有機玻璃射出光被隧道前方另一防護裝置中的鏡頭拍攝到。光源的圓心與有機玻璃的幾何中心分別和長焦攝像鏡頭的中心重合。有機玻璃內側貼上不透光的紙質61，紙質上面裁剪出按一定規律排布的幾何圖形用來透光，可以做靈敏度的自動標定。下箱體採用鋁合金材質，側面23帶有散熱筋231用來散熱。下箱體前後端都為平面，箱體長度為350mm,最高處為170mm,最寬處為290mm,箱體的大小符合地鐵隧道的限界要求。如圖2和圖3所示，在下箱體2的後端22部分，有機玻璃6後面是攝像鏡頭5，有機玻璃內側貼上不透光的紙質61，紙質上面剪裁出幾何圖案用來透光。如圖I、圖2所示，箱體邊側23凸出來的散熱板筋231用來散熱。箱蓋I與下箱體
2之間用六角螺栓8來固定。基座底板3上開有螺孔31，當安裝在隧道時，就在螺孔31安上膨脹螺栓9固定在隧道側壁。有機玻璃外側打成磨砂面，這樣有利於光的均勻平整。有機玻璃與下箱體內壁用矽膠粘合，起到很好的密封作用。如圖3所示固定基座25用來支撐有機玻璃6。固定板24與下箱體2連為一體,光源4通過螺紋連接固定在固定板24上,光源4的圓心與有機玻璃6的幾何中心分別和長焦攝像鏡頭5的中心重合。這樣拍攝到的圖像才能保證最大限度地拍攝到完整的圖像。型密封條7嵌在下箱體的凹緣和箱蓋的凸緣所形成的內形成密閉空間。U型密封條7在壓力作用能充滿整個空間，密封性好。若干六角螺栓8分布在上箱蓋與下箱體凸緣的四周。當上箱蓋與下箱體扣合後就安上六角螺栓8來固定整體防護裝置。
權利要求1.一種新型的帶有可變化投影圖形的變形監測防護裝置，其特徵在於，整個防護裝置由箱蓋、下箱體和箱體底板構成，箱蓋與下箱體間用密封條來密封，並在邊緣部分由六角螺栓抒合固定； 所述下箱體固定於箱體底板，箱體底板上通過膨脹螺栓將整個防護裝置固定於隧道側壁； 所述下箱體劃分為前端部分、後端部分和兩個邊側部分，下箱體內設有光源、固定板、攝像鏡頭，光源置於前端部分並固定於固定板，固定板與下箱體連為一體，攝像鏡頭安裝於後端部分； 下箱體前後端都為平面，且都安裝有有機玻璃，光源透過有機玻璃射出光被隧道前方另一防護裝置中的攝像鏡頭拍攝到； 光源的圓心與有機玻璃的幾何中心分別和攝像鏡頭的中心重合。
2.如權利要求I所示的裝置，其特徵在於，所述下箱體採用鋁合金材質，側面帶有散熱筋用來散熱。
3.如權利要求I所示的裝置，其特徵在於，上箱蓋與下箱體之間用U型密封條密封，同時通過螺栓在凸緣處固定。
專利摘要一種新型的帶有可變化投影圖形的變形監測防護裝置，屬於機械設計技術領域。該箱體安裝在地鐵隧道側壁上，該箱體前後端安裝上有機玻璃，光源透過有機玻璃射出光被前方的鏡頭拍攝到。有機玻璃內側貼上不透光的紙質，紙質上面裁剪出按一定規律排布的幾何圖形用來透光，可以做靈敏度的自動標定。箱體採用鋁合金材質，側面帶有散熱筋用來散熱。箱蓋與下箱體間用密封條來密封，邊緣部分用六角螺栓擰合固定。箱體底板上安裝膨脹螺栓來固定在隧道側壁。
文檔編號G01B11/16GK202692949SQ20122028635
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月19日 優先權日2012年6月19日
發明者許建, 王峰, 熊肖磊, 周奇才, 馬雲傑 申請人:上海地鐵盾構設備工程有限公司