盾构施工紧急制动方法、系统、控制器、介质、电瓶车技术方案

本发明专利技术属于机动车辆制动技术领域，公开了盾构施工紧急制动方法、系统、控制器、介质、电瓶车。制动检测器实施采集大坡度盾构隧道施工中的电瓶车运行状态；当电瓶车出现溜车，制动检测器将检测的异常信息发送报警器，进行报警；操作人员接收报警信息后，制动控制器；制动控制器启动气压制动阀，控制钢立柱自动降落装置的横向插销推出，钢立柱卡环从横向插销中脱出，钢立柱自动降落后卡住电瓶车轨道横向槽钢，实现电瓶车紧急制动。本发明专利技术通过由电瓶车司机控制电瓶车尾部增加的竖向钢柱，使竖向钢柱在电瓶车出现溜车情况下自动下落，通过钢立柱下落后卡住电瓶车轨道横向槽钢，实现电瓶车紧急制动。确保电瓶车运行安全，降低盾构施工的安全风险。的安全风险。的安全风险。

【技术实现步骤摘要】
盾构施工紧急制动方法、系统、控制器、介质、电瓶车


[0001]本专利技术属于机动车辆制动
，尤其涉及一种新型盾构施工电瓶车紧急制动方法、制动系统、制动控制器、计算机可读存储介质、新型盾构施工电瓶车。

技术介绍

[0002]盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。
[0003]盾构隧道施工法是指使用盾构机，一边控制开挖面及周围土体不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而不扰动周围土体而修筑隧道的方法。盾构机的所谓“盾”是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护周围土体的盾构钢壳，所谓“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。
[0004]盾构法施工是一个非常复杂的工程过程，它对周围环境的影响与施工技术环节密切相关。早在1969年Peck就指出盾构法施工引起的地层损失以及对相邻结构的影响与施工的具体细节是分不开的。因此，理论分析时只有准确把握盾构施工的主要因素才能得出符合实际情况的结果。
[0005]在盾构隧道施工过程中，不可避免的会遇到出现大坡度线路。在盾构机掘进过程中，盾构机配套的电瓶车需进行大坡度轨道的上下坡行驶，极易发生溜车现象，若发生溜车现象，将存在较大的安全隐患，作业风险极大。
[0006]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中，对于地铁隧道大坡度盾构施工中，不能有效防止电瓶车出现溜车情况。不能确保电瓶车运行安全，降低盾构施工的安全风险。

技术实现思路

[0007]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种新型盾构施工电瓶车紧急制动系统及制动方法。具体属于一种针对地铁盾构隧道掘进过程中电瓶车运行的新型紧急制动装置，尤其涉及一种针对防止电瓶车出现溜车的新型紧急制动装置。
[0008]所述技术方案如下：一种新型盾构施工电瓶车紧急制动方法，包括：
[0009]步骤一，制动检测器实施采集大坡度盾构隧道施工中的电瓶车运行状态；
[0010]步骤二，当电瓶车出现溜车，制动检测器将检测的异常信息发送报警器，进行报警；
[0011]步骤三，操作人员接收报警信息后，将制动信号通过制动按钮发送给制动控制器；
[0012]制动控制器接收制动信号后，启动气压制动阀，控制钢立柱自动降落装置的横向插销推出，钢立柱卡环从横向插销中脱出，钢立柱自动降落后卡住电瓶车轨道横向槽钢，实现电瓶车紧急制动。
[0013]在本专利技术一实施例中，所述步骤三制动控制器的制动方法包括：
[0014]步骤1，先将车辆气压制动阀插入气源，同时按下充气开关；此后车辆上整车控制器将向继电器输出高电平；此后电磁阀将带电打开；储气筒达到充气设定的最大标定压力；
[0015]步骤2，储气筒的气压都达到设定气压值后，将停止充气；当超过标定压力设定压力值后系统还未完成充气，控制器将判定未完成部分储气筒气路故障，并通过CAN报文发送该故障信息进入组合仪表显示屏进行显示，并在2秒后进入下一步检测；
[0016]步骤3，将溜车中不同位置电瓶车作为单质点模型，即智能体，则用节点i表示第i个智能体，其运动学方程：
[0017][0018]式中：x
i
和v
i
分别为节点i的位移和速度；m
i
为节点i的质量；表示通过竖向钢立柱卡接的相邻电瓶车的制动力；制动力是关于相对位移的线性函数，l为竖向钢立柱的自由长度则可表示为其中k＞0为制动系数； f
di
＝m
i
ω0为电瓶车制动时所受到的阻力，其中ω0＝c0+c1v+c2v2为单位基本阻力，主要包括摩擦阻力和空气阻力，c0，c1，c2是与电瓶车车型有关的常数；
[0019]步骤4，选取第一节电瓶车为参考点，即溜车前初始状态，由运动方程得到系统偏差方程：
[0020][0021]式中，a
ij
为邻接矩阵A＝[a
ij
]n
×
n
的元素，表示节点i和节点j间的耦合强度；对于矩阵A为拓扑图G中节点对构成的边的集合表征各智能体之间的邻接关系，描述多智能体之间信息交互拓扑结构；
[0022]步骤5，设计一致性偏差跟踪控制律为：
[0023][0024]式中，d
di
表示第i节电瓶车的位移信息与期望位移间的信息交换，d
vi
表示第 i节电瓶车的速度信息与期望速度间的信息交换，δ
i
表示待设计的控制参数；为确保电瓶车的位移和速度能跟踪期望的运动状态，当节点i通过位移反馈控制被牵制时d
di
＞0，否则d
di
＝0；同样地，当节点i通过速度反馈控制被牵制时d
vi
＞0，否则d
vi
＝0；
[0025]步骤6，对于控制输入为：
[0026][0027]在本专利技术一实施例中，所述步骤2控制器将判定未完成部分储气筒气路故障方法
包括以下步骤：
[0028]步骤1)，控制器将向组合仪表发出CAN报文进行操作制动脚阀以及操作手制动阀的提醒，当提醒操作脚阀时，进行前后行车制动的检查；
[0029]步骤2)，对前行车制动检测：踩下脚阀后，控制器接收到脚制动开关低电平信号后，此后采集气压传感器的气压，当前左右制动气室均在标定压力内达到设定气压值时，控制器将判断前行车制动合格，否则则为不合格；
[0030]步骤3)，对后行车制动检测：踩下脚阀后，控制器接收到脚制动开关低电平信号后，此后采集气压传感器的气压，当后左右制动气室均在标定压力内达到设定气压值时，车控制器将判断前行车制动合格，否则则为不合格；
[0031]步骤4)，检测完毕后，进行驻车制动的检查，组合仪表提醒解除驻车，进行驻车气路检测；
[0032]步骤5)，整车控制器将间隔向继电器输出高电平，以分别打开电磁阀从而实现对车辆排辅、离合、变速箱取气的检测。
[0033]在本专利技术一实施例中，所述步骤3过程为：
[0034](1)电瓶车在制动时，假设溜车中不同位置电瓶车间的竖向钢立柱处于自然状态，即相邻两节电瓶车的车间距x
(i,i+1)
＝l,i＝1,2,
…
n，则当系统达到平衡状态时对于第i节电瓶车的位置为：
[0035][0036]其中，x
r
为期望的位移；
[0037](2)运动方程改写为：
[0038][0039](3)若系统达到平衡状态时溜车中不同位置电瓶车期望跟踪位移速度为且溜车中不同位置电瓶车的减速度为相邻两节电瓶车i和i+1间的车间距即为l，即：其中为平衡状态时的位置；此时系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型盾构施工电瓶车紧急制动方法，其特征在于，所述新型盾构施工电瓶车紧急制动方法包括：步骤一，制动检测器实施采集大坡度盾构隧道施工中的电瓶车运行状态；步骤二，当电瓶车出现溜车，制动检测器将检测的异常信息发送报警器，进行报警；步骤三，操作人员接收报警信息后，将制动信号通过制动按钮发送给制动控制器；制动控制器接收制动信号后，启动气压制动阀，控制钢立柱自动降落装置的横向插销推出，钢立柱卡环从横向插销中脱出，钢立柱自动降落后卡住电瓶车轨道横向槽钢，实现电瓶车紧急制动。2.根据权利要求1所述的新型盾构施工电瓶车紧急制动方法，其特征在于，所述步骤三制动控制器的制动方法包括：步骤1，先将车辆气压制动阀插入气源，同时按下充气开关；此后车辆上整车控制器将向继电器输出高电平；此后电磁阀将带电打开；储气筒达到充气设定的最大标定压力；步骤2，储气筒的气压都达到设定气压值后，将停止充气；当超过标定压力设定压力值后系统还未完成充气，控制器将判定未完成部分储气筒气路故障，并通过CAN报文发送该故障信息进入组合仪表显示屏进行显示，并在2秒后进入下一步检测；步骤3，将溜车中不同位置电瓶车作为单质点模型，即智能体，则用节点i表示第i个智能体，其运动学方程：式中：x
i
和v
i
分别为节点i的位移和速度；m
i
为节点i的质量；表示通过竖向钢立柱卡接的相邻电瓶车的制动力；制动力是关于相对位移的线性函数，l为竖向钢立柱的自由长度则可表示为其中k＞0为制动系数；f
di
＝m
i
ω0为电瓶车制动时所受到的阻力，其中ω0＝c0+c1v+c2v2为单位基本阻力，主要包括摩擦阻力和空气阻力，c0，c1，c2是与电瓶车车型有关的常数；步骤4，选取第一节电瓶车为参考点，即溜车前初始状态，由运动方程得到系统偏差方程：式中，a
ij
为邻接矩阵A＝[a
ij
]
n
×
n
的元素，表示节点i和节点j间的耦合强度；对于矩阵A为拓扑图G中节点对构成的边的集合表征各智能体之间的邻接关系，描述多智能体之间信息交互拓扑结构；步骤5，设计一致性偏差跟踪控制律为：式中，d
di
表示第i节电瓶车的位移信息与期望位移间的信息交换，d
vi
表示第i节电瓶车的速度信息与期望速度间的信息交换，δ
i
表示待设计的控制参数；为确保电瓶车的位移和
速度能跟踪期望的运动状态，当节点i通过位移反馈控制被牵制时d
di
＞0，否则d
di
＝0；同样地，当节点i通过速度反馈控制被牵制时d
vi
＞0，否则d
vi
＝0；步骤6，对于控制输入为：3.根据权利要求2所述的新型盾构施工电瓶车紧急制动方法，其特征在于，所述步骤2控制器将判定未完成部分储气筒气路故障方法包括以下步骤：步骤1)，控制器将向组合仪表发出CAN报文进行操作制动脚阀以及操作手制动阀的提醒，当提醒操作脚阀时，进行前后行车制动的检查；步骤2)，对前行车制动检测：踩下脚阀后，控制器接收到脚制动开关低电平信号后，此后采集气压传感器的气压，当前左右制动气室均在标定压力内达到设定气压值时，控制器将判断前行车制动合格，否则则为不合格；步骤3)，对后行车制动检测：踩下脚阀后，控制器接收到脚制动开关低电平信号后，此后采集气压传感器的气压，当后左右制动气室均在标定压力内达到设定气压值时，车控制器将判断前行车制动合格，否则则为不合格；步骤4)，检测完毕后，进行驻车制动的检查，组合仪表提醒解除驻车，进行驻车气路检测；步骤5)，整车控制器将间隔向继电器输出高电平，以分别打开电磁阀从而实现对车辆排辅、离合、变速箱取气的检测。4.根据权利要求2所述的新型盾构施工电瓶车紧急制动方...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚锐，张煜，李连和，马秀华，赵志光，李泽军，周立娜，
申请(专利权)人：中铁一局集团天津建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：