一种强夯机智能测量监控系统及其控制方法技术方案

本申请涉及一种强夯机智能测量监控系统及其控制方法，其特征是设置有控制器、显示终端、销轴传感器、旋转编码器、倾角传感器、水平传感器，强夯机臂架上段的主滑轮轴上安装有销轴传感器，销轴传感器与强夯机吊钩连接；强夯机臂架下段安装有倾角传感器；显示终端、控制器、水平传感器均安装在强夯机平台上；旋转编码器安装在强夯机主卷扬上；控制器与显示终端、销轴传感器、旋转编码器、倾角传感器、水平传感器均连接。本申请还包括所述强夯机智能测量监控系统的控制方法。本申请结构简洁，使用方便，能自动检测强夯机的施工数据，提高了工作效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种强夯机智能测量监控系统及其控制方法
本申请涉及一种强夯机智能测量监控系统及其控制方法，主要应用在强夯机上。
技术介绍
现阶段国内的强夯机还没有将智能测量系统成熟的应用到强夯机实际工况中，特别是夯击锤数、夯击坑数、夯击深度都采用人工测量计数。在恶劣的工况环境下给人为测量带来了较大难度，同时也降低了测量的精度。
技术实现思路
本申请的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，使用方便效果好的强夯机智能测量监控系统及其控制方法。本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：该强夯机智能测量监控系统，其特征是设置有控制器、显示终端、销轴传感器、旋转编码器、倾角传感器、水平传感器，强夯机臂架上段的主滑轮轴上安装有销轴传感器，销轴传感器与强夯机吊钩连接；强夯机臂架下段安装有倾角传感器；显示终端、控制器、水平传感器均安装在强夯机平台上；旋转编码器安装在强夯机主卷扬上；控制器与显示终端、销轴传感器、旋转编码器、倾角传感器、水平传感器均连接，负责各个数据信号的采集、处理、分析、运算，从而有效控制系统的正常运行。本申请解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：上述强夯机智能测量监控系统的控制方法，其特征是包括以下步骤：1）、初始化；2）控制器检测销轴传感器初始值（未提起夯锤时的读数）；3）强夯机将夯锤提起；4）控制器通过销轴传感器测出夯锤的重量并送显示终端，其中夯锤的重量=夯锤提起时销轴传感器读数-夯锤未提起时销轴传感器读数；5）控制器控制强夯机重复工作并统计夯击锤数、夯击坑数、夯击深度，所述夯击锤数通过起锤和脱钩时的销轴传感器不同重量信号且旋转编码器动作来统计；所述夯击坑数通过控制器上的调平按钮按下一次且最后两击的夯击沉降量达到设定值、每一个坑的夯击锤数不小于设定值来统计，其中夯击沉降量是指某次夯击后与夯击前夯击深度的差值；所述夯击深度采用下式计算：式中的△a为旋转编码器的差值，b为旋转编码器单圈精度值，Z为旋转编码器与主卷扬齿轮比，D为主卷扬卷筒直径，x为吊钩钢丝绳倍率；6）控制器将夯击锤数、夯击坑数、夯击深度最新数据送显示终端，若工作完成则进行工作结束时的动作并关机，否则转第5）步骤；7）任何时候出现臂架超过一定角度（倾角传感器达到设定值）时，控制器自动禁止臂架起升动作，任何时候整机倾斜超过一定角度（水平传感器达到设定值）时，控制器禁止夯锤提升动作，等待操作者解除上述状态后继续工作或者结束工作并关机。本申请所述初始化包括操作者设定初始参数，所述初始参数包括倾角传感器设定值、水平传感器设定值、夯击沉降量设定值、夯击锤数设定值、旋转编码器单圈精度值、旋转编码器与主卷扬齿轮比、主卷扬卷筒直径、吊钩钢丝绳倍率，若操作者不设置参数即默认采用系统初始值，系统初始值根据最常用的工况条件在控制器的控制程序中预先设置好了。调平按钮按一次，控制器将显示终端和控制程序中的夯击锤数、夯击深度清零，重新开始计数。本申请与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简洁，使用方便效果好，能自动检测强夯机的施工数据，包括夯锤重量、夯击锤数、夯击坑数、夯击深度等。这样既减少了人工成本，同时又提高了工作效率，增加了用户的经济效益，提高工作的安全性。这些施工数据存储于显示终端，可实时查看和导出，可供工地监理使用。附图说明图1是本申请实施例的应用示意图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。参见图1，本实施例强夯机智能测量监控系统主要由控制器5、显示终端3、销轴传感器1、旋转编码器6、倾角传感器2、水平传感器4组成，上述部件均可采用现有技术。本申请主要根据强夯施工的能级要求，输入相关要求参数后，通过销轴传感器1检测夯锤10重量，并通过起锤和脱钩的不同重量信号测量计算夯击锤数；通过旋转编码器6检测主卷扬的转动圈数，测量计算每次夯击深度和沉降量；系统控制器5通过采集的数据自动对比、分析和判断是否满足施工要求。本实施例强夯机臂架7上段的主滑轮轴上安装有销轴传感器1，销轴传感器1与吊钩9连接，可直接测出夯锤10的重量，同时夯锤10重量信号可为夯击锤数、夯击坑数、夯击深度的有效计算提供重要依据；臂架7下段安装有倾角传感器2，可检测臂架7倾斜角度。当臂架7超过一定角度时，系统自动禁止臂架7起升动作。同时根据臂架7的长度可实时显示强夯机的作业半径；显示终端3安装于强夯机驾驶室内，本系统采用7英寸液晶触摸屏，驾驶员可实时查看发动机的工作参数和整机的施工数据，施工数据可通过显示终端3上USB端口导出；强夯机平台8上安装有水平传感器4，实时监测强夯机的倾斜角度。当整机倾斜超过一定角度时，系统禁止夯锤10提升动作；控制器5是整个系统的核心，负责各个数据信号的采集、处理、分析、运算，从而有效控制系统的正常运行。主卷扬上安装有旋转编码器6，旋转编码器6通过大小齿轮啮合传动检测主卷扬的转动圈数，从而有效计算钢丝绳11放出的长度，并通过吊钩9倍率的换算，得出最终夯击深度值；设定主卷扬卷筒直径为D，主卷扬大齿轮齿数为Z1，旋转编码器6上小齿轮齿数为Z2，旋转编码器6与主卷扬齿轮比Z=Z2/Z1，旋转编码器6输出值为a，旋转编码器6单圈精度值为b,吊钩钢丝绳倍率（即销轴传感器1与吊钩9之间钢丝绳11绕的圈数）为x，夯击深度为y。通过主卷扬卷筒得出主卷扬卷筒周长L为L=πD①设定当销轴传感器1检测到有夯锤10重量时，旋转编码器6的输出值为a1，当销轴传感器1检测到夯锤10重量消失时，旋转编码器6的输出值为a2，旋转编码器6差值△a（本次夯击后与夯锤10提起时或上一次夯锤10重量消失时的变化值），△a=a2-a1，得出旋转编码器6转动的圈数c为②从而得出夯击深度y为③夯击锤数的智能计算需同时满足以下三个条件：①当销轴传感器1检测到夯锤10的重量信号。②当旋转编码器6检测到主卷扬转动超过一定的圈数。③销轴传感器1检测到夯锤10的重量信号消失。当且同时满足以上三个条件时则计一次夯击锤数，当下一个周期完成后自动累加夯击锤数；夯击坑数的智能计算需同时满足以下三个条件：①在每一个坑作业前必须按一下调平按钮作为自动计数的开始；②当最后两击的夯击沉降量达到设定值时；③每一个坑的夯击锤数不小于设定值（特例为5）。当且同时满足以上三个条件时则计一次夯击坑数，当下一个周期完成后自动累加夯击坑数。凡是本申请技术特征和技术方案的简单变形或者组合，应认为落入本申请的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强夯机智能测量监控系统，其特征是：设置有控制器、显示终端、销轴传感器、旋转编码器、倾角传感器、水平传感器，强夯机臂架上段的主滑轮轴上安装有销轴传感器，销轴传感器与强夯机吊钩连接；强夯机臂架下段安装有倾角传感器；显示终端、控制器、水平传感器均安装在强夯机平台上；旋转编码器安装在强夯机主卷扬上；控制器与显示终端、销轴传感器、旋转编码器、倾角传感器、水平传感器均连接。

【技术特征摘要】
1.一种强夯机智能测量监控系统，其特征是：设置有控制器、显示终端、销轴传感器、旋转编码器、倾角传感器、水平传感器，强夯机臂架上段的主滑轮轴上安装有销轴传感器，销轴传感器与强夯机吊钩连接；强夯机臂架下段安装有倾角传感器；显示终端、控制器、水平传感器均安装在强夯机平台上；旋转编码器安装在强夯机主卷扬上；控制器与显示终端、销轴传感器、旋转编码器、倾角传感器、水平传感器均连接。2.一种权利要求1所述强夯机智能测量监控系统的控制方法，其特征是包括以下步骤：1）、初始化；2）控制器检测销轴传感器初始值；3）强夯机将夯锤提起；4）控制器通过销轴传感器测出夯锤的重量并送显示终端，其中夯锤的重量=夯锤提起时销轴传感器读数-夯锤未提起时销轴传感器读数；5）控制器控制强夯机重复工作并统计夯击锤数、夯击...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆振峰，龙东文，黄峰，黄林敏，王启龙，章伟达，韩高青，薛有民，
申请(专利权)人：杭州杭重工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33