一种土石坝智能摊铺监控系统及其监控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种土石坝智能摊铺监控系统及其监控方法，包括差分基站、中继站、分控站、推土机监控终端、车载导航系统、自卸车卸料定位装置、北斗测量杆、北斗指挥机和服务器；推土机监控终端通过差分基站获取的推土机的定位差分信息与观测定位卫星获取的卫星定位信息得到该推土机的实时空间定位信息并将其发送给中继站；北斗测量杆将建仓坐标数据发送给分控站以获得仓面初始信息；自卸车卸料定位装置将自卸车卸料信息发送给北斗指挥机；服务器获取中继站、分控站和北斗指挥机发送的相关信息，并将仓面实时信息发送给推土机监控终端、将摊铺过程信息和推土机实时空间定位信息发送给车载导航系统。本发明专利技术能实现摊铺作业过程的标准化和智能化。

【技术实现步骤摘要】
一种土石坝智能摊铺监控系统及其监控方法
本专利技术涉及水利水电工程施工质量监控，特别涉及一种应用于土石坝摊铺作业的智能监控系统及其监控方法。
技术介绍
相较于大多数类型的土木工程，水利工程具有建设周期长，工程量大，施工环境恶劣等特点。土石坝作为技术较为成熟的传统坝型，得到了广泛应用。摊铺是土石坝主体工程施工的重要环节，摊铺作业的质量直接影响后续的碾压是否达标，对大坝填筑质量起着至关重要的影响。然而，目前施工现场具体的推土机摊铺作业路径完全依靠操作人员的经验进行确定，导致不同操作人员的工作效率具有明显差距，难以保证摊铺厚度与平整度。在传统的作业方式中，摊铺一般采用推土机进占法进行作业，此种作业方式具有较大的灵活性和不确定性，同时《水利水电工程施工组织设计手册》中并未对其作业细节作出明确规定，传统的摊铺施工监管是由现场施工人员预先设定一个标准高程，再由现场施工人员指挥摊铺机施工。虽然钟登华等开发了摊铺过程实时监控系统，通过对摊铺工艺中推土机的仓面位置坐标等信息进行监控，实现了仓面平整度与厚度的实时监控。然而现场管理相对粗放，对于摊铺过程的管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土石坝智能摊铺监控系统，其特征在于，包括：/n差分基站(1)；/n中继站(2)；/n分控站(3)；/n推土机监控终端(4)，所述推土机监控终端(4)安装在推土机上，所述推土机监控终端(4)分别与所述差分基站(1)和所述中继站(2)相连接，所述推土机监控终端(4)通过将所述差分基站(1)获取该推土机监控终端(4)所在推土机的定位差分信息与观测定位卫星得到的卫星定位信息进行差分计算得到该推土机的实时空间定位信息，并将此实时空间定位信息发送给所述中继站(2)；/n车载导航系统(5)，所述车载导航系统(5)安装在推土机上，所述车载导航系统(5)包括显示屏；/n自卸车卸料定位装置(6)，所述自卸...

【技术特征摘要】
1.一种土石坝智能摊铺监控系统，其特征在于，包括：
差分基站(1)；
中继站(2)；
分控站(3)；
推土机监控终端(4)，所述推土机监控终端(4)安装在推土机上，所述推土机监控终端(4)分别与所述差分基站(1)和所述中继站(2)相连接，所述推土机监控终端(4)通过将所述差分基站(1)获取该推土机监控终端(4)所在推土机的定位差分信息与观测定位卫星得到的卫星定位信息进行差分计算得到该推土机的实时空间定位信息，并将此实时空间定位信息发送给所述中继站(2)；
车载导航系统(5)，所述车载导航系统(5)安装在推土机上，所述车载导航系统(5)包括显示屏；
自卸车卸料定位装置(6)，所述自卸车卸料定位装置(6)安装在自卸车上；
北斗测量杆(7)，所述北斗测量杆(7)用于测量建仓坐标，所述北斗测量杆(7)与所述分控站(3)相连接，将建仓坐标数据发送给所述分控站(3)以获得仓面初始信息；
北斗指挥机(8)，所述自卸车卸料定位装置(6)与所述北斗指挥机(8)相连接，将自卸车卸料信息发送给所述北斗指挥机(8)；以及；
服务器(9)，所述中继站(2)、分控站(3)、推土机监控终端(4)、车载导航系统(5)和北斗指挥机(8)均与所述服务器(9)相连接，所述服务器(9)获取所述中继站(2)发送的推土机实时空间定位信息、所述分控站(3)发送的仓面初始信息和所述北斗指挥机(8)发送的自卸车卸料信息，并将仓面实时信息发送给所述推土机监控终端(4)、将摊铺过程信息和推土机实时空间定位信息发送给所述车载导航系统(5)。


2.根据权利要求1所述的一种土石坝智能摊铺监控系统，其特征在于，所述差分基站(1)包括基站定位天线、基站数传天线、基站GPS接收机和基站数传电台，所述基站GPS接收机处理所述基站定位天线接收到的定位信号，并将该定位信号组织成定位差分信息，所述基站数传电台获取所述基站GPS接收机处理得到的定位差分信息，并将该定位差分信息进行整理，所述基站数传天线将所述基站数传电台整理好的定位差分信息通过无线电发送至所述推土机监控终端(4)。


3.根据权利要求1所述的一种土石坝智能摊铺监控系统，其特征在于，所述中继站(2)包括中继站数传天线和中继站数传电台，所述中继站数传天线接收所述推土机监控终端(4)传回的实时空间定位信息，所述中继站数传电台处理该实时空间定位信息，并将该实时空间定位信息传输至所述服务器(9)。


4.根据权利要求1所述的一种土石坝智能摊铺监控系统，其特征在于，所述推土机监控终端(4)包括推土机圆盘天线、推土机差分天线、推土机GPS接收机、推土机控制器、推土机数传电台和推土机数传天线；所述推土机圆盘天线、所述推土机差分天线和所述推土机数传天线均安装在所述推土机的车顶；所述推土机GPS接收机、所述推土机控制器和所述推土机数传电台均位于所述推土机的驾驶室内；所述推土机GPS接收机获取所述推土机圆盘天线的定位信号和所述推土机差分天线的定位差分信息，所述推土机控制器将该定位信号和定位差分信息进行处理得到推土机实时空间定位信息，所述推土机数传电台获取所述推土机控制器处理得到的推土机实时空间定位信息，并对该推土机实时空间定位信息进行整理，所述推土机数传天线将所述推土机数传电台整理好的推土机实时空间定位信息发送至所述中继站(2)。


5.根据权利要求1所述的一种土石坝智能摊铺监控系统，其特征在于，所述自卸车卸料定位装置(6)包括车载北斗定位装置(6a)和卸料传感器(6b)，所述卸料传感器(6b)安装在所述自卸车的料斗下方的车梁上，通过所述卸料传感器(6b)所感知的料斗底面距离车梁的距离判断所述自卸车是否为卸料状态；所述车载北斗定位装置(6a)安装在所述自卸车的车顶，所述车载北斗定位装置(6a)获取自卸车定位信息和所述卸料传感器(6b)的卸料信号，并将该自卸车定位信息和卸料信号整合为自卸车卸料信息发送至所述北斗指挥机(8)。


6.一种基于上述权利要求1至5任一项所述的土石坝智能摊铺监控系统的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，基础设施建设，包括差分基站(1)、中继站(2)、分控站(3)、北斗指挥机(8)和服务器(9)的建设，推土机监控终端(4)、车载导航系统(5)和自卸车卸料定位装置(6)的安装，以及服务端、电脑客户端、车载客户端的开发，其中，所述服务端安装在服务器(9)上，所述电脑客户端安装在分控站(3)的电脑...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，焦铮，吴斌平，关涛，任炳昱，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12