基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统技术方案

一种基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统，包括三维精准定位系统、吊装自动控制系统；三维精准定位系统包括北斗基准站、北斗定位终端、差分服务系统和数据中心；北斗基准站以连续跟踪观测北斗卫星信号并提供定位的载波相位差分数据；北斗定位终端安装于跑车上和吊点上，获取对跑车和吊点的定位数据；吊装自动控制系统根据所述三维精准定位系统的数据中心的数据并进行处理，控制跑车和吊点向目标运行。其优点是解决了现有技术因牵引索的弹性变形、位置变化造成测量精度不准确、通过对讲机配合人工操作造成控制精度不高，从而影响跑车停放精度和吊装精度的问题，吊装过程跑车的自动控制和精准定点停放，主梁吊装高度的准确、平稳控制。

【技术实现步骤摘要】
基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统
本技术涉及大跨度桥梁建造过程的吊运技术，特别涉及一种基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统。
技术介绍
采用缆索吊机进行主梁吊装是目前大跨度桥梁主梁安装常用的方法。缆索吊机是主要运用于工程领域的大跨度纵向吊运的起重设备，通常是在沟谷的两岸设置塔架，在塔架上架设钢丝绳作为主要的承重构件，在钢丝绳上悬挂起重跑车，拉动跑车在钢丝绳上往复运动来实现两岸重物的运输这样的一个系统装置。它具有跨度大、效率高、结构相对简单，经济性好等优点。可用于跨越山谷、河流等障碍物情况下起吊和运输重物。目前在缆索吊装施工中，主梁起吊高度、滑移行程通常采用测定放线长度或采用角度编码器来确定，并通过人工启停卷扬机方式控制位移和速度。这种方法存在如下弊端：采用测定放线长度方式测吊装高度时，由于承重索在重物作用下产生弹性变形，影响测量精度，且各吊点同步性低。采用角度编码器测量滑移行程时，跑车被牵引绳牵引而运行，其运行所达到的位置由牵引绞车上大摩擦轮轴上的角度编码器提供信息来显示。但跑车运行过程中牵引绳的拉力不断改变,绳的长度也因弹性变形而发生变化，以致绳绕在大摩擦轮上的位置也相应有所改变,因而跑车位置显示的精确度比较差,影响司机对缆索吊装系统作业的监控。另外，目前缆索吊机采用人工操作方式，操作人员通过人工控制卷扬机的行程，特别是布置在两岸的两台卷扬机操作人员需通过对讲机配合，此操作方式下跑车速度难以准确控制，因而定点停放精度低，同步性误差大。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种实现吊装过程跑车的自动控制和精准定点停放，以及主梁吊装高度的精确控制的基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统。本技术的解决方案是这样的：一种基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统，包括三维精准定位系统、吊装自动控制系统；所述三维精准定位系统包括北斗基准站、北斗定位终端、差分服务系统和数据中心；所述的北斗基准站用以连续跟踪观测北斗卫星信号，通过网络实时传输卫星信息，实时为北斗定位终端提供高精度的载波相位差分数据；所述北斗定位终端安装于跑车上和吊点上，接收北斗基准站的载波定位数据和北斗基准站坐标并传输到差分服务系统，每辆跑车安装一个北斗定位终端，每个吊点安装一个北斗定位终端；所述的差分服务系统安装有差分服务软件，负责进行计算得到北斗定位终端的XYZ坐标，并将数据传输到数据中心，数据中心负责存储数据并将数据传输到所述吊装自动控制系统的计算机控制中心；所述的吊装自动控制系统包括计算机控制中心、起重卷扬机、牵引卷扬机、跑车、起重索、牵引索，吊架在内的附属设施；所述计算机控制中心设置有：（1）数据输入单元：用于输入跑车运动目标坐标、节段梁提升目标坐标、两组跑车速度差最大允许值△Ｖ、两组跑车位移差最大允许值△Ｓ、减速距离Ｓ１、吊点竖直位移差最大允许值△Ｈ等参数；（2）数据读取和处理单元：用于实时读取所述三维精准定位系统的数据中心的数据并进行处理，计算出跑车运行速度、位移以及节段梁提升速度、竖直位移等数据；（3）跑车运动控制单元：用于根据跑车实时坐标、速度、位移等信息，控制跑车向目标坐标运行；（4）吊装控制单元：用于根据被吊装的节段梁的实时坐标、速度、竖直位移等信息，控制节段梁向目标位置运行。更具体的技术方案还包括：所述计算机控制中心设置为主控制中心和副控制中心，分别设置在两岸，所述主控制中心和所述副控制中心通过有线或者无线的方式建立通讯，施工时，通过主控制中心对副控制中心发出控制指令，实现对两岸起重卷扬机和牵引卷扬机的联动控制。进一步的：所述计算机控制中心设置为主控制中心和副控制中心，分别设置在两岸，所述主控制中心和所述副控制中心通过有线或者无线的方式建立通讯，施工时，由主控制中心和副控制中心分别独立控制本岸的起重卷扬机和牵引卷扬机工作。进一步的：主控制中心和所述副控制中心通过高功率蓝牙建立通讯。本技术的优点是解决了现有技术因牵引索的弹性变形、位置变化造成测量精度不准确、通过对讲机配合人工操作造成控制精度不高，从而影响跑车停放精度和吊装精度的问题，实现吊装过程跑车的自动控制和精准定点停放，以及主梁吊装高度的准确、平稳控制。附图说明图１为本技术的基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统总体布置图。图2是图1的俯视图。图3为图１Ａ部分放大图。图4为图１Ｂ部分放大图。图5为图2Ｃ部分放大图。图6为图2Ｄ部分放大图图7为本技术的北斗精准定位系统工作原理图。图8为本技术的基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装方法的控制逻辑图（1）。图9为本技术的基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装方法的控制逻辑图（2）。附图部件明细为：1、北斗基准站，2a、一号起重卷扬机，2b、二号起重卷扬机，2c、三号起重卷扬机,2d、四号起重卷扬机,3、主控制中心，4a、一号索引卷扬机，4b、二号索引卷扬机，4c、三号索引卷扬机，4d、四号索引卷扬机，5a、储线筒1，5b、储线筒2，6、起吊平台，7a、1号跑车，7b、2号跑车，7c、3号跑车，7d、4号跑车，8、第一北斗定位终端，9、承重索，10、索引索，11、起重索，12、主缆，13、吊架，14、节段梁，15、第二北斗定位终端，16、主塔，17、副控制中心，18、临时北斗定位终端。具体实施方式如图1、2、4、5所示，本专利技术的基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统，包括三维精准定位系统、吊装自动控制系统；所述三维精准定位系统包括北斗基准站1、第一北斗定位终端8、第二北斗定位终端15、差分服务系统和数据中心；所述的北斗基准站1以连续跟踪观测北斗卫星信号，通过网络实时传输卫星信息，实时为北斗定位终端提供高精度的载波相位差分数据；所述第一北斗定位终端8安装于跑车上，本系统跑车采用四辆，即1号跑车7a、2号跑车7b、3号跑车7c、4号跑车7d，每辆跑车安装一个第一北斗定位终端8；第二北斗定位终端15安装在吊点上，接收北斗基准站的载波定位数据和北斗基准站坐标并传输到差分服务系统，每辆跑车安装一个第一北斗定位终端8，每个吊点安装一个第二北斗定位终端15；所述的差分服务系统安装有差分服务软件，负责进行计算得到北斗定位终端的XYZ坐标，并将数据传输到数据中心，数据中心负责存储数据并将数据传输到所述吊装自动控制系统的计算机控制中心；所述的吊装自动控制系统包括计算机控制中心、起重卷扬机、牵引卷扬机、1号跑车7a、2号跑车7b、3号跑车7c、4号跑车7d、起重索11、牵引索10，吊架13及相关附属设施；所述计算机控制中心设置有：（1）数据输入单元：用于输入1号跑车7a、2号跑车7b、3号跑车7c、4号跑车7d运动目标坐标、节段梁14提升目标坐标、两组跑车速度差最大允许值△Ｖ、两组跑车位移差最大允许值△Ｓ、减速距离Ｓ１、吊点竖直位移差最大允许值△Ｈ等参数；（2）数据读取和处理单元：用于实时读取所述三维精准定位系统的数据中心的数据并进行处理，计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统，其特征在于：包括三维精准定位系统、吊装自动控制系统；所述三维精准定位系统包括北斗基准站、北斗定位终端、差分服务系统和数据中心；所述的北斗基准站用以连续跟踪观测北斗卫星信号，通过网络实时传输卫星信息，实时为北斗定位终端提供高精度的载波相位差分数据；所述北斗定位终端安装于跑车上和吊点上，接收北斗基准站的载波定位数据和北斗基准站坐标并传输到差分服务系统，每辆跑车安装一个第一北斗定位终端，每个吊点安装一个第二北斗定位终端；所述的差分服务系统安装有差分服务软件，负责进行计算得到北斗定位终端的XYZ坐标，并将数据传输到数据中心，数据中心负责存储数据并将数据传输到所述吊装自动控制系统的计算机控制中心；所述的吊装自动控制系统包括计算机控制中心、起重卷扬机、牵引卷扬机、跑车、起重索、牵引索，吊架在内的附属设施；所述计算机控制中心设置有：/n（1）数据输入单元：用于输入跑车运动目标坐标、节段梁提升目标坐标、两组跑车速度差最大允许值△Ｖ、两组跑车位移差最大允许值△Ｓ、减速距离Ｓ1、吊点竖直位移差最大允许值△Ｈ等参数；/n（2）数据读取和处理单元：用于实时读取所述三维精准定位系统的数据中心的数据并进行处理，计算出跑车运行速度、位移以及节段梁提升速度、竖直位移等数据；/n跑车运动控制单元：用于根据跑车实时坐标、速度、位移等信息，控制跑车向目标坐标运行；/n吊装控制单元：用于根据被吊装的节段梁的实时坐标、速度、竖直位移等信息，控制节段梁向目标位置运行。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗定位的大跨度桥梁主梁吊装系统，其特征在于：包括三维精准定位系统、吊装自动控制系统；所述三维精准定位系统包括北斗基准站、北斗定位终端、差分服务系统和数据中心；所述的北斗基准站用以连续跟踪观测北斗卫星信号，通过网络实时传输卫星信息，实时为北斗定位终端提供高精度的载波相位差分数据；所述北斗定位终端安装于跑车上和吊点上，接收北斗基准站的载波定位数据和北斗基准站坐标并传输到差分服务系统，每辆跑车安装一个第一北斗定位终端，每个吊点安装一个第二北斗定位终端；所述的差分服务系统安装有差分服务软件，负责进行计算得到北斗定位终端的XYZ坐标，并将数据传输到数据中心，数据中心负责存储数据并将数据传输到所述吊装自动控制系统的计算机控制中心；所述的吊装自动控制系统包括计算机控制中心、起重卷扬机、牵引卷扬机、跑车、起重索、牵引索，吊架在内的附属设施；所述计算机控制中心设置有：
（1）数据输入单元：用于输入跑车运动目标坐标、节段梁提升目标坐标、两组跑车速度差最大允许值△Ｖ、两组跑车位移差最大允许值△Ｓ、减速距离Ｓ1、吊点竖直位移差最大允许值△Ｈ等参数；
（2）数据读取和处理单元：用于实时读取所述三维精准定位系统的数据中心的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩洪举，刘小飞，梁利文，罗意钟，黄优平，肖云，邓平，张基进，李壮，吴南山，于志斌，杨秀刚，冉毅，冯敏芳，
申请(专利权)人：柳州黔桥技术有限公司，贵州路桥集团有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45