地下隧道施工用轨道车控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了地下隧道施工用轨道车控制系统及控制方法，所述的地下隧道施工用轨道车控制系统，包括PLC，与所述的PLC通讯连接的数据采集模块，由所述的PLC控制的电磁阀驱动模块，与所述的PLC通讯连接的操控屏，以及由所述的PLC控制的油门电机，所述的油门电机受驱动加大或者减小油门，本发明专利技术是一套针对正在施工的地铁，铁路，引水隧道，公路大长隧道的无人驾驶系统，有效降低人员劳动强度，提高轨道车运行的自动化程度。其以行驶安全和效率为目的，调节轨道车自主运行、智能避障的自动控制设备。列车自动避障系统具有瞬时应对障碍停车、远距离路况检查等功能。

【技术实现步骤摘要】
地下隧道施工用轨道车控制系统及控制方法
本专利技术属于控制系统
，具体涉及一种地下隧道施工用轨道车控制系统及控制方法。
技术介绍
在地铁，铁路，引水隧道，矿山隧道施工中有轨运输是最经济的物料运输方式。由于施工环境复杂，线路条件差，完全依靠司机驾驶有轨内燃轨道车或电瓶轨道车牵引编组车辆进行物料输送。现在的轨道车控制系统还是原来的机械控制系统，系统复杂，可靠性差，对司机的驾驶技术要求比较高，这就导致人工成本增加，而且因为隧道内灯光环境灯复杂，操作人员需要保持高度紧张，劳动强度大，而且容易发生安全事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其能自动检测并实施记录，提高驾控安全性。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种地下隧道施工用轨道车控制系统，包括PLC，与所述的PLC通讯连接的数据采集模块，由所述的PLC控制的电磁阀驱动模块，与所述的PLC通讯连接的操控屏，以及由所述的PLC控制的油门电机，所述的油门电机受驱动加大或者减小油门，其中，所述的数据采集模块包括测距传感器、立体摄像头和运行参数传感器；所述的电磁阀驱动模块的电磁阀对应串接入示警回路和刹车控制回路。在上述技术方案中，还包括多个间隔设置在轨道一侧的信息桩，以及设置在轨道车上且与所述的PLC通信的读写器。在上述技术方案中，所述的数据采集模块还包括至少一对对应设置在两个同轴的滚轮上的转速传感器。在上述技术方案中，还包括遥控器，以及与所述的遥控器对应且与PLC通讯连接的无线传输模块。在上述技术方案中，还包括后台控制终端，以及沿隧道间隔布置以构成无线wifi网络的无线AP。在上述技术方案中，所述的轨道车内安装的警戒水位传感器。一种所述的地下隧道施工用轨道车控制系统的控制方法，包括以下步骤，1)驱动和运行步骤，读取轨道车上的传感器参数并计算出当前轨道车的状态，当某个或者多个参数超过程序中设定好的上下限时，通过操控屏显示报警信息，若无误则正常启动；2)防撞控制步骤，21)利用测距传感器探测前方远距离处道路情况，若探测到人或者设备在运行轨道上，立即鸣笛闪灯并减速停车，若在轨道车停止前，障碍物消失，则轨道车恢复原来的运行状态，22)利用立体摄像头精准判断，如近距离处有障碍物或者行人，立即鸣笛闪灯并减速停车，若在轨道车停止前，障碍物或者行人消失则轨道车恢复原来的运行状态；3)受控动作步骤，接收操控屏输入、遥控器或者后台输入指令进行对应动作的步骤。在上述技术方案中，还包括读取信息桩的信息来改变轨道车的运行参数。在上述技术方案中，需要进行铁轨作业的工作组施工时会配备一个随身停的信号发射盒，当轨道车收到发射盒的信号后轨道车采取制动停车操作，到达预定距离内轨道车缓慢停止，在轨道车接收到信号或者停止后作业者手动关闭了随身停的信号，轨道车恢复原来的运行状态。在上述技术方案中，还包括检测所述的轮子上的转速差大于一个数值时判定此轮子掉轨并采取急停处理并鸣笛示警的步骤。本专利技术的优点和有益效果为：本专利技术是一套针对正在施工的地铁，铁路，引水隧道，公路大长隧道的无人驾驶系统，有效降低人员劳动强度，提高轨道车运行的自动化程度。其以行驶安全和效率为目的，调节轨道车自主运行、智能避障的自动控制设备。列车自动避障系统具有瞬时应对障碍停车、远距离路况检查等功能。使列车在光线环境较差，工况环境复杂的情况下及时避免危险。附图说明图1是本专利技术地下隧道施工用轨道车控制系统的结构示意图。图2是本专利技术地下隧道施工用轨道车控制系统的控制逻辑图。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术的一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其特征在于：包括PLC，与所述的PLC通讯连接的数据采集模块，由所述的PLC控制的电磁阀驱动模块，与所述的PLC通讯连接的操控屏，以及由所述的PLC控制的油门电机，所述的油门电机受驱动加大或者减小油门，其中，所述的数据采集模块包括测距传感器、立体摄像头和运行参数传感器；所述的电磁阀驱动模块的电磁阀对应串接入油门控制回路、刹车控制回路。其中，所述的运行参数传感器采集发动机参数如监控表1所示表1序号监控参数上限值下限值处理办法1气罐压力800kPa400kPa声音图像2发动机水温100℃-20℃图像3机油压力0.4MPa0.1MPa图像4变矩器压力2MPa0.5MPa图像5变矩器温度120℃0℃图像6变速箱压力2MPa0.5MPa图像7变速箱温度120℃0℃图像8充放电电流+50A-50A图像9电池电压29V20V图像10燃油剩余量100％10％图像11发动机转速5000转/分3000转/分图像轨道车的刹车为断气刹车系统，即当刹车气压恢复到一定的压力后轨道车的刹车蹄片才会抬起，刹车才会松开，轨道车控制系统通过控制缓刹和急刹两个电磁阀分别控制刹车气压，从而控制实际有效的刹车。刹车时分段控制的，正常情况下缓刹先起作用，到快停车时用急刹车控制停车位置。轨道车控制系统的轨道车油门是通过控制一个电机带动的推杆来替代油门拉线控制油门的。轨道车上有油门加和油门减两个按键，来控制油门的加减。轨道车在每次启动的时候，都会进行自诊断。自动检测各个传感器是否工作正常。并将故障传感器的信息显示在操控屏上，而且兼具黑匣子功能，可实时记录轨道车的各项参数并保存10天，以供检修人员判断和分析轨道车的故障点。本专利技术是一套针对正在施工的地铁，铁路，引水隧道，公路大长隧道的无人驾驶系统，有效降低人员劳动强度，提高轨道车运行的自动化程度。其以行驶安全和效率为目的，调节轨道车自主运行、智能避障的自动控制设备。列车自动避障系统具有瞬时应对障碍停车、远距离路况检查等功能。使列车在光线环境较差，工况环境复杂的情况下及时避免危险。进一步地，为提高控制灵活性，还包括多个间隔设置在轨道一侧的信息桩，以及设置在轨道车上且与所述的PLC通信的读写器。在轨道，如铁轨边上树立一个信息桩，信息桩里边是一个信息卡，如编好代码的RFID射频卡，所述的读写器为与所述的RFID射频卡对应以实现短距离的数据读写。当轨道车通过信息桩时，读写器读取射频卡内的信息，然后在驾驶室里操控屏，如触摸屏上显示出来。比如说，当该处为坡道缓行，前方施工，距离终点还有2公里等类似信息。轨道车在行驶过程中，通过读取各个信息桩的位置信息就可以知道自己在隧道的位置，然后同过与附近的无线通讯基站进行数据交换。将自己的实时位置，速度，方向等信息传送到洞外的数据平台，并从大屏幕上显示出来。而且，还可以直接在信息桩里植入指令，如降速或停车等，这样就直接按该指令进行相应动作，提高了隧道内控制的灵活性，有效适配隧道内复杂多变的环境和施工要求。所述的信息桩内设置有多个但唯一使能的RFID射频卡，这样可根据实际情况进行信息的切换，提高对环境的适应性。优选地，所述的数据采集模块还包括至少一对对应设置在两个同轴的滚轮上的转速传感器。即，本专利技术的控制系统具有具有掉轨监测功能，随着盾构施工的进行，轨道车的轨道是不断向前铺设的。隧道洞内情况复杂，轨道形式多样。轨道轨道车在运行过程中，有时会出现轨道车轮子从轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其特征在于：包括PLC，与所述的PLC通讯连接的数据采集模块，由所述的PLC控制的电磁阀驱动模块，与所述的PLC通讯连接的操控屏，以及由所述的PLC控制的油门电机，所述的油门电机受驱动加大或者减小油门，其中，所述的数据采集模块包括测距传感器、立体摄像头和运行参数传感器；所述的电磁阀驱动模块的电磁阀对应串接入示警回路和刹车控制回路。

【技术特征摘要】
1.一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其特征在于：包括PLC，与所述的PLC通讯连接的数据采集模块，由所述的PLC控制的电磁阀驱动模块，与所述的PLC通讯连接的操控屏，以及由所述的PLC控制的油门电机，所述的油门电机受驱动加大或者减小油门，其中，所述的数据采集模块包括测距传感器、立体摄像头和运行参数传感器；所述的电磁阀驱动模块的电磁阀对应串接入示警回路和刹车控制回路。2.根据权利要求1所述的一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其特征在于：还包括多个间隔设置在轨道一侧的信息桩，以及设置在轨道车上且与所述的PLC通信的读写器。3.根据权利要求1所述的一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其特征在于：所述的数据采集模块还包括至少一对对应设置在两个同轴的滚轮上的转速传感器。4.根据权利要求1所述的一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其特征在于：还包括遥控器，以及与所述的遥控器对应且与PLC通讯连接的无线传输模块。5.根据权利要求1所述的一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其特征在于：还包括后台控制终端，以及沿隧道间隔布置以构成无线wifi网络的无线AP。6.根据权利要求1所述的一种地下隧道施工用轨道车控制系统，其特征在于：所述的轨道车内安装的警戒水位传感器。7.一种如权利要求1-6任一项所述的地下隧道施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁永哲，刘宏，汪雪英，彭万军，朱海强，郭宏宇，王明华，简晓辉，侯兴双，吴凤建，王明，张瑞礼，丁一轩，
申请(专利权)人：天津亨通利铁道工程机械配件有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12