基于北斗定向定位技术的工程机械倾斜校正系统技术方案

本实用新型专利技术涉及基于北斗定向定位技术的工程机械倾斜校正系统，包括：卫星信号接收机，安装在施工区域中选取的已知控制点，卫星定向接收机，所述卫星定向接收机设置有：第一北斗卫星信号接收天线R1和第二北斗卫星信号接收天线R2，所述R1安装在桩机车体的稳定平台上，R2安装在跟随钻杆运动的钻杆顶部的水平平台上，终端设备，安装于所述桩机车体的控制室内，还包括：安装在所述水平平台上的双轴倾斜传感器。由于在本实用新型专利技术中的系统按照上述方式设置北斗/GNSS定向接收设备、双轴倾斜传感器的安装位置，以及设置了双轴倾斜传感器的旋转轴指向与安装的北斗/GNSS定向接收设备的方向指向关系，使得系统能够准确快速找到设计桩点点位及调整钻杆位置和方向。

【技术实现步骤摘要】
基于北斗定向定位技术的工程机械倾斜校正系统
本技术涉及倾斜校正领域和北斗定位定向领域，特别涉及基于北斗定向定位技术的工程机械倾斜校正系统。
技术介绍
GNSS的全称是全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)，它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，以及相关的增强系统，如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等，还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统。打桩机是工程中常见的工程机械，其主要由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤依附在桩架前部两根平行的竖直导杆(俗称龙门)之间，用提升吊钩吊升。桩架为一钢结构塔架，在其后部设有卷扬机，用以起吊桩和桩锤。桩架前面有两根导杆组成的导向架，用以控制打桩方向，使桩按照设计方位准确地贯入地层。打桩机的基本技术参数是冲击部分重量、冲击动能和冲击频率。打桩机一般根据设计要求进行打桩，有时需要根据设计打入方向进行密集的打点，确保桩点位置准确、分布均匀、打桩过程中钻孔的方向一致性，必须保证钻杆在打桩方向与设计方向在一定范围内，但由于桩机钻杆达到十几米甚至几十米的长度，桩点的分布一般又比较密集，对其的控制非常困难，严重影响施工质量。目前通用的主要做法是：在与横向钻杆固定支架上，放置水平仪，根据水平仪并结合人眼对钻杆观察，对钻杆垂直度进行调节，使其保证对钻杆的对打桩角度的要求。虽然这种方法看似简单，但操作起来繁琐复杂、效率低下、消时较多、并引入人为因素干扰，无法实现根据需要在钻孔过程中实时调节钻杆方向要求；尤其对于施工场地的密集桩点，往往不能保证所打桩点分布的均匀性，桩孔分布杂乱无章，影响工程进度和施工质量。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了可准确快速找到设计桩点点位及调整钻杆位置和方向的校正系统。基于上述，本技术提供了基于北斗定向定位技术的工程机械倾斜校正系统，安装在在带有钻杆的桩机车体上，包括：一卫星信号接收机，安装在施工区域中选取的已知控制点，一卫星定向接收机，所述卫星定向接收机设置有：第一北斗卫星信号接收天线R1和第二北斗卫星信号接收天线R2，所述R1安装在桩机车体的稳定平台上，R2安装在跟随钻杆运动的钻杆顶部的水平平台上，一终端设备，安装于所述桩机车体的控制室内，还包括：安装在所述水平平台上的双轴倾斜传感器，用以检测钻杆的旋转角度。更进一步，所述双轴倾斜传感器被配置为置零初始化，用以量取R1到地面天线高度。更进一步，所述卫星信号接收机包括：北斗/GNSS接收机中的一种。更进一步，所述卫星定向接收机包括：北斗/GNSS定向接收机中的一种。更进一步，卫星信号接收机是被配置为：基准站base工作模式下的向外发送差分改正信号的卫星信号接收机。更进一步，所述钻杆与所述桩机车体呈90°夹角，所述钻杆在竖直方向上运动。更进一步，所述终端设备为：平板电脑。更进一步，系统还包括供电装置，通过与终端设备、双轴倾斜传感器以及卫星定向接收机分别连接。更进一步，所述钻杆的方向和位置被配置为采用所述终端调整。更进一步，所述终端设备包括多台。本技术的有益效果：由于卫星定向接收机，所述卫星定向接收机设置有：第一北斗卫星信号接收天线R1和第二北斗卫星信号接收天线R2，所述R1安装在桩机车体的稳定平台上，R2安装在跟随钻杆运动的钻杆顶部的水平平台上，另外还包括：安装在所述水平平台上的双轴倾斜传感器，用以检测钻杆的旋转角度。从而能够准确快速找到设计桩点点位及调整钻杆位置和方向，此外保证密集桩孔区域的桩孔分布均匀，具有较高的一致性。由于包括终端设备，安装于所述桩机车体的控制室内，能够实时监控、控制和调节钻杆方向和位置。本技术中的系统具有自动化、实时性、高效率、易操作的优点，另外可节约人力、提高工程进度、保证施工质量。附图说明图1是本技术一实施例中的系统组成结构示意图；图2是图1中传感器的安装位置示意图；图3是天线高度测量方式示意图；图4是倾斜校准示意图；图5是Y方向倾斜剖面示意图；图6是差值投影示意图。具体实施方式现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。在本申请中定义如下的名词：施工放样，(settingout)把设计图纸上工程建筑物的平面位置和高程，用一定的测量仪器和方法测设到实地上去的测量工作称为施工放样(也称施工放线)。测图工作是利用控制点测定地面上地形特征点，缩绘到图上。施工放样则与此相反，是根据建筑物的设计尺寸，找出建筑物各部分特征点与控制点之间位置的几何关系，算得距离、角度、高程、坐标等放样数据，然后利用控制点，在实地上定出建筑物的特征点，据以施工。工程坐标系亦称建筑坐标系，其坐标轴与主要建筑物主轴线平行或垂直，以便用直角坐标法进行建筑物的放样。施工控制测量的建筑基线和建筑方格网一般采用工程坐标系，而工程坐标系与测量坐标系往往不一致，因此，施工测量前常常需要进行施工坐标系与测量坐标系的坐标换算。请参考图1是本技术一实施例中的系统组成结构示意图，本实施例中的基于北斗定向定位技术的工程机械倾斜校正系统，安装在在带有钻杆的桩机车体上，包括：一卫星信号接收机1，安装在施工区域中选取的已知控制点，一卫星定向接收机2，所述卫星定向接收机2设置有：第一北斗卫星信号接收天线21R1和第二北斗卫星信号接收天线22R2，所述R1安装在桩机车体的稳定平台上，R2安装在跟随钻杆运动的钻杆顶部的水平平台上，一终端设备3，安装于所述桩机车体的控制室内，还包括：安装在所述水平平台上的双轴倾斜传感器4，用以检测钻杆的旋转角度。整个系统在使用时首先需要在施工区域中选取一个已知控制点安装一台北斗/GNSS接收机并将其设为基准站base工作模式，向外发送差分改正信号。在桩机上安装北斗/GNSS定向接收机R1和R2，其中R1安装在车体稳定处，R2安装在钻杆顶部上的小平台上(该平台会随着钻杆而运动)。在安装R2接收机的平台安装双轴倾斜传感器。桩机控制室内安装平板电脑。本实施例中由于采用卫星定向接收机2和双轴倾斜传感器4，能够准确快速找到设计桩点点位及调整钻杆位置和方向，此外保证密集桩孔区域的桩孔分布均匀，具有较高的一致性。由于包括终端设备3，安装于所述桩机车体的控制室内，能够实时监控、控制和调节钻杆方向和位置。本技术中的系统具有自动化、实时性、高效率、易操作的优点，另外可节约人力、提高工程进度、保证施工质量。如图3所示，作为本实施例中的优选，所述双轴倾斜传感器4被配置为置零初始化，用以量取R1到地面天线高度。作为本实施例中的优选，所述卫星信号接收机1包括：北本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于北斗定向定位技术的工程机械倾斜校正系统，安装在在带有钻杆的桩机车体上，其特征在于，包括：一卫星信号接收机，安装在施工区域中选取的已知控制点，一卫星定向接收机，所述卫星定向接收机设置有：第一北斗卫星信号接收天线R1和第二北斗卫星信号接收天线R2，所述R1安装在桩机车体的稳定平台上，R2安装在跟随钻杆运动的钻杆顶部的水平平台上，一终端设备，安装于所述桩机车体的控制室内，还包括：安装在所述水平平台上的双轴倾斜传感器，用以检测钻杆的旋转角度。

【技术特征摘要】
1.基于北斗定向定位技术的工程机械倾斜校正系统，安装在在带有钻杆的桩机车体上，其特征在于，包括：一卫星信号接收机，安装在施工区域中选取的已知控制点，一卫星定向接收机，所述卫星定向接收机设置有：第一北斗卫星信号接收天线R1和第二北斗卫星信号接收天线R2，所述R1安装在桩机车体的稳定平台上，R2安装在跟随钻杆运动的钻杆顶部的水平平台上，一终端设备，安装于所述桩机车体的控制室内，还包括：安装在所述水平平台上的双轴倾斜传感器，用以检测钻杆的旋转角度。2.根据权利要求1所述的工程机械倾斜校正系统，其特征在于，所述双轴倾斜传感器被配置为置零初始化，用以量取R1到地面天线高度。3.根据权利要求1所述的工程机械倾斜校正系统，其特征在于，所述卫星信号接收机包括：北斗/GNSS接收机中的一种。4.根据权利要求1所述的工程机械倾斜校正系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝佳，苏晴，
申请(专利权)人：乐琦北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11