長距離大口徑鋼頂管機頭自動化控制系統的製作方法

2023-06-11 10:21:41

專利名稱：長距離大口徑鋼頂管機頭自動化控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及長距離大口徑鋼頂管機頭的控制系統。
背景技術：
長距離、大直徑頂管姿態的控制還是一個新的領域，如何控制還沒有任何公開 的技術內容。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種長距離大口徑鋼頂管機頭自動化控制系統。為實現所述目的，一種長距離大口徑鋼頂管機頭自動化控制系統，其特點是， 包括雷射導向模塊，包括雷射經緯儀和雷射接收靶，雷射接收靶設置在頂管機頭上， 雷射經緯儀對準雷射接收靶；實時監視-在線傳輸模塊，包括布置在工作井、管道內的 監控設備及其監控電纜，所述監控設備包括攝像機和圖像採集卡，攝像機對準所述雷射 經緯儀，圖像採集卡與攝像機電連接；以及控制模塊，設置在一操控室中，包括可視化 的控制主機和PLC遠程控制系統，控制主機和圖像採集卡電連接，並提供可視化圖像採 集卡數據的界面，PLC遠程控制系統電連接頂管機頭的調整裝置，控制主機和PLC遠程 控制系統電連接，控制主機也提供可視化的PLC遠程控制系統的操控界面。本實用新型的有益效果是始發工作井的基點上設置雷射經緯儀，使雷射束沿設計軸線入射到設置在頂管 機機頭的光靶上，以此檢測頂管機機頭相對於設計軸線的偏差；數據採集器的信號經過 控制室的圖像採集卡送到計算機；控制臺上能夠監視光點的位置，並通過計算機採取圖 像識別的方法可以得到光點的坐標數值，可視化的控制主機、PLC遠程控制系統組成控 制模塊根據接收到的數據，實時反映出軸線的偏差，並使得能發布指令調整糾偏系統， 調整軸線姿態。

圖1是本實用新型的長距離大口徑鋼頂管機頭自動化控制系統的系統構造圖。
具體實施方式
如圖1所示，長距離大口徑鋼頂管 機頭自動化控制系統中，雷射導向模塊包括 雷射經緯儀5和雷射接收靶2，雷射接收靶2設置在頂管機頭上，雷射經緯儀5對準雷射 接收靶；實時監視-在線傳輸模塊包括布置在工作井、管道內的監控設備3及其監控電 纜，所述監控設備為攝像機和圖像採集卡，攝像機對準所述雷射經緯儀，圖像採集卡與 攝像機電連接；控制模塊，設置在一操控室中，包括可視化的控制主機4和PLC遠程控 制系統，控制主機4和圖像採集卡電連接，並提供可視化圖像採集卡數據的界面，PLC遠 程控制系統電連接頂管機頭的調整裝置，控制主機和PLC遠程控制系統電連接，控制主機也提供可視化的PLC遠程控制系統的操控界面。另外，通過固定在頂管機機頭中的傾角計1可以得到頂管機機頭相對於設計軸線的俯仰角和迴轉角，監控設備3的攝像機可以獲取其信息傳遞至控制主機4。PLC遠程控制系統例如用於控制糾偏千斤頂、主定裝置等。圖1所示的實施例自2008年11月在發明人的嚴橋支線頂管工程施工開始，該系 統一直為工程服務，連續不斷地監測管道內各重要位置，實時提供數據給頂管機器操作 人員與工程決策人員。系統穩定性好、自動化程度高，在保證安全、可靠的前提下，能 夠節約相當可觀的人力、財力、物力等，為頂管施工節約成本打下基礎。
權利要求1.長距離大口徑鋼頂管機頭自動化控制系統，其特徵在於，包括 雷射導向模塊，包括雷射經緯儀和雷射接收靶，雷射接收靶設置在頂管機頭上，激 光經緯儀對準雷射接收靶；實時監視-在線傳輸模塊，包括布置在工作井、管道內的監控設備及其監控電纜， 所述監控設備包括攝像機和圖像採集卡，攝像機對準所述雷射經緯儀，圖像採集卡與攝 像機電連接；以及控制模塊，設置在一操控室中，包括可視化的控制主機和PLC遠程控制系統，控制 主機和圖像採集卡電連接，並提供可視化圖像採集卡數據的界面，PLC遠程控制系統電 連接頂管機頭的調整裝置，控制主機和PLC遠程控制系統電連接，控制主機也提供可視 化的PLC遠程控制系統的操控界面。
專利摘要長距離大口徑鋼頂管機頭自動化控制系統，能實時反映出軸線的偏差，並使得能發布指令調整糾偏系統，調整軸線姿態，其特點是，包括雷射導向模塊，包括雷射經緯儀和雷射接收靶，雷射接收靶設置在頂管機頭上，雷射經緯儀對準雷射接收靶；實時監視-在線傳輸模塊，包括布置在工作井、管道內的監控設備及其監控電纜，所述監控設備包括攝像機和圖像採集卡，攝像機對準所述雷射經緯儀，圖像採集卡與攝像機電連接；以及控制模塊，設置在一操控室中，包括可視化的控制主機和PLC遠程控制系統，控制主機和圖像採集卡電連接，並提供可視化圖像採集卡數據的界面，PLC遠程控制系統電連接頂管機頭的調整裝置，控制主機和PLC遠程控制系統電連接，控制主機也提供可視化的PLC遠程控制系統的操控界面。
文檔編號G05B19/418GK201796283SQ20102053519
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月19日 優先權日2010年9月19日
發明者丁國良, 楊達偉, 毛偉華, 胡捷, 蔣雋睿 申請人:上海水務建設工程有限公司