一种黏土基、岩基及混合地质的破岩系统技术方案

本发明专利技术公开了一种黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，外接地质信息库,包括：位于系统侧的地质信息采集单元和地形三维建模单元，位于机器侧的自分析单元、自控制单元、破岩机和自监测单元，所述地质信息采集单元从所述地质信息库提取相关地质信息，并发送给所述地形三维建模单元；所述地形三维建模单元根据相关地质信息以及破岩机初始位置进行地形三维建模，并传输给所述自分析单元；所述自分析单元根据三维模型以及相关地质信息，从多种预设的控制方案中选定一种控制方案发送给所述自控制单元；所述自控制单元根据接收的控制方案控制所述破岩机进行工作。有效提高自动化程度和纠偏精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种黏土基、岩基及混合地质的破岩系统


[0001]本专利技术涉及破岩系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济持续稳定地增长，城市化进程的进一步加快，我国的地下管线的需求量也在逐年增加。加之人们对环境保护意识的增强顶管技术将在我国地下管线的施工中起到越来越重要的地位和作用。目前，数字化、信息化、智能型破岩装置的研制将得到更多的关注，纠偏精度、自动化程度也需要进行大力提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，有效提高自动化程度和纠偏精度。
[0004]实现上述目的的技术方案是：
[0005]一种黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，外接地质信息库,包括：位于系统侧的地质信息采集单元和地形三维建模单元，位于机器侧的自分析单元、自控制单元、破岩机和自监测单元，
[0006]所述地质信息采集单元从所述地质信息库提取相关地质信息，并发送给所述地形三维建模单元；
[0007]所述地形三维建模单元根据相关地质信息以及破岩机初始位置进行地形三维建模，并传输给所述自分析单元；
[0008]所述自分析单元根据三维模型以及相关地质信息，从多种预设的控制方案中选定一种控制方案发送给所述自控制单元；
[0009]所述自控制单元根据接收的控制方案控制所述破岩机进行工作；
[0010]所述自监测单元实时采集所述破岩机运行状态和破岩机周围环境信息,并发送给所述自分析单元；
[0011]所述自分析单元根据破岩机运行状态、破岩机周围环境信息和三维模型，分析和选定适合当前状况的最优控制方案，并发送给所述自控制单元。
[0012]优选的，还包括：位于系统侧的显示单元、交互系统和控制方案数据库，
[0013]所述地形三维建模单元将三维模型传输给所述显示单元进行显示；
[0014]所述交互系统和所述显示单元进行信息交互；
[0015]用户通过查看三维模型，编辑优化的控制方案，并存入所述控制方案数据库；
[0016]所述控制方案数据库通过系统侧无线通讯单元和机器侧无线通讯单元将优化后的控制方案传输给所述自控制单元。
[0017]优选的，来自所述控制方案数据库的控制方案的优先级高于来自所述自分析单元的控制方案的优先级。
[0018]优选的，相关地质信息包括地形、土壤、植被、气候及岩层各类信息。
[0019]优选的，所述自分析单元包括数据接收单元、数据来源判定单元、三维模型解析单元、第一数据分析单元、第二数据分析单元、方案选择单元和方案存储单元，其中，
[0020]所述数据接收单元接收来自所述地形三维建模单元和所述自监测单元的信息；
[0021]所述数据来源判定单元判断所述数据接收单元接收的信息来自所述地形三维建模单元还是所述自监测单元，来自所述地形三维建模单元的情况下，所述数据来源判定单元将信息发送给所述三维模型解析单元进行解析，获得解析结果发送给所述第一数据分析单元和所述第二数据分析单元，所述第一数据分析单元根据解析结果结合地址相关信息进行数据分析，发送分析结果给所述方案选择单元；来自所述自监测单元的情况下，所述数据来源判定单元将信息发送给所述第二数据分析单元，所述第二数据分析单元根据破岩机运行状态、破岩机周围环境信息和解析结果进行数据分析，发送分析结果给所述方案选择单元；
[0022]所述方案选择单元根据来自所述第一数据分析单元或第二数据分析单元的分析结果，从所述方案存储单元中选定一种控制方案。
[0023]优选的，还包括：刀具契合度计算单元，
[0024]所述刀具契合度计算单元从所述自监测单元获取破岩机运行状态和破岩机周围环境信息,提取出破岩机行进速度、当前所用刀具类型、周边土壤信息、周边岩层信息，计算当前刀具与周边环境的契合度，并将契合度结果通过系统侧无线通讯单元和机器侧无线通讯单元发送给所述交互系统。
[0025]优选的，还包括：三维破岩预览单元，
[0026]所述交互系统选择新刀具，并将三维模型、破岩机运行状态、破岩机周围环境信息和新刀具信息发送给所述三维破岩预览单元，所述三维破岩预览单元呈现出加装新刀具后的破岩机的破岩过程的三维动画。
[0027]优选的，系统侧无线通讯单元和机器侧无线通讯单元之间通过5G无线连接。
[0028]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设计地形三维建模单元、自分析单元、自控制单元，实现破岩机的自动控制。通过自监测单元配合自分析单元，实时对破岩机的控制方案更换，更加契合破岩路径，具有很高的纠偏精度。另外，额外设计的交互系统选定更优的控制方案以及通过进行刀具契合度计算，进一步提高自动化程度。
附图说明
[0029]图1是本专利技术的破岩系统的结构图；
[0030]图2是本专利技术中自分析单元的结构图。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0032]请参阅图1和图2，本专利技术的黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，外接地质信息库1,包括：位于系统侧的地质信息采集单元2和地形三维建模单元3，位于机器侧的自分析单元4、自控制单元5、破岩机6和自监测单元7。
[0033]地质信息采集单元2从地质信息库1提取相关地质信息，并发送给地形三维建模单元3。地形三维建模单元3根据相关地质信息以及破岩机6初始位置进行地形三维建模，并传
输给自分析单元4。自分析单元4根据三维模型以及相关地质信息，从多种预设的控制方案中选定一种控制方案发送给自控制单元5。自控制单元5根据接收的控制方案控制破岩机6进行工作。自监测单元7实时采集破岩机运行状态和破岩机周围环境信息,并发送给自分析单元4。自分析单元4根据破岩机运行状态、破岩机周围环境信息和三维模型，分析和选定适合当前状况的最优控制方案，并发送给自控制单元5。相关地质信息包括地形、土壤、植被、气候及岩层各类信息。
[0034]具体地，自分析单元4包括数据接收单元41、数据来源判定单元42、三维模型解析单元43、第一数据分析单元44、第二数据分析单元45、方案选择单元46和方案存储单元47。数据接收单元41接收来自地形三维建模单元3和自监测单元7的信息。数据来源判定单元42判断数据接收单元41接收的信息来自地形三维建模单元3还是自监测单元7，来自地形三维建模单元3的情况下，数据来源判定单元42将信息发送给三维模型解析单元43进行解析，获得解析结果发送给第一数据分析单元44和所述第二数据分析单元45，所述第一数据分析单元44根据解析结果结合地址相关信息进行数据分析，发送分析结果给方案选择单元46；来自自监测单元7的情况下，数据来源判定单元42将信息发送给第二数据分析单元45，第二数据分析单元45根据破岩机运行状态、破岩机周围环境信息和解析结果进行数据分析，发送分析结果给方案选择单元46。方案选择单元46根据来自第一数据分析单元44或第二数据分析单元45的分析结果，从方案存储单元47中选定一种控制方案。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，外接地质信息库,其特征在于，包括：位于系统侧的地质信息采集单元和地形三维建模单元，位于机器侧的自分析单元、自控制单元、破岩机和自监测单元，所述地质信息采集单元从所述地质信息库提取相关地质信息，并发送给所述地形三维建模单元；所述地形三维建模单元根据相关地质信息以及破岩机初始位置进行地形三维建模，并传输给所述自分析单元；所述自分析单元根据三维模型以及相关地质信息，从多种预设的控制方案中选定一种控制方案发送给所述自控制单元；所述自控制单元根据接收的控制方案控制所述破岩机进行工作；所述自监测单元实时采集所述破岩机运行状态和破岩机周围环境信息,并发送给所述自分析单元；所述自分析单元根据破岩机运行状态、破岩机周围环境信息和三维模型，分析和选定适合当前状况的最优控制方案，并发送给所述自控制单元。2.根据权利要求1所述的黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，其特征在于，还包括：位于系统侧的显示单元、交互系统和控制方案数据库，所述地形三维建模单元将三维模型传输给所述显示单元进行显示；所述交互系统和所述显示单元进行信息交互；用户通过查看三维模型，编辑优化的控制方案，并存入所述控制方案数据库；所述控制方案数据库通过系统侧无线通讯单元和机器侧无线通讯单元将优化后的控制方案传输给所述自控制单元。3.根据权利要求2所述的黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，其特征在于，来自所述控制方案数据库的控制方案的优先级高于来自所述自分析单元的控制方案的优先级。4.根据权利要求1所述的黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，其特征在于，相关地质信息包括地形、土壤、植被、气候及岩层各类信息。5.根据权利要求1所述的黏土基、岩基及混合地质的破岩系统，其特征在于，所述自分析单元包括数据接收单元、数据来源判定单元、三维模型解析单元、第一数据分析单元、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，徐少南，张才俊，郭素明，于洋，
申请(专利权)人：中交上海航道局有限公司，
类型：发明
国别省市：