振衝法地基處理自動監控裝置的製作方法
2023-10-18 15:32:39
專利名稱：振衝法地基處理自動監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及土木建築技術領域，具體的來說涉及一種地基處理過程 中的自動監控系統。
背景技術：
近幾年，當今港口工程不斷向外海深水水域發展，地基處理的方法和工 藝越來越多，這對地基處理提出了愈來愈高的要求，地基處理己成為土木工 程中最活躍的領域之一。總結國內外地基處理方面的經驗教訓，推廣和發展 各種地基處理技術，提高地基處理水平，對加快基本建設速度、節約基本建 設投資和創建節約型社會都具有特別重大的意義。振衝法自80年代引進國內以來，在地基處理領域得到了極大突破和發展， 通過振衝施工，不僅能有效提高地基承載力、滿足上部結構使用要求，而且 施工工效髙、成本低廉，特別適用於大面積地基加固。該施工方法經過洋山 深水港一期、二期地基處理的試驗、應用與改進，得到了社會各界的關注和 支持，振衝過程中的質量監控和記錄變得尤為重要，如何確保按設計的工藝 流程施工，如何確保振衝資料真實可靠，振衝法自動監控系統的開發與應用 也就應運而生。目前國內對振衝過程的記錄主要是人工記錄，記錄主要靠在 振衝器導管上每50 cm標註一個刻度，記錄人員在操作室直接觀察導管下沉或 上拔位置來記錄深度數據，電流記錄主要靠記錄人員在操作室記錄電流表讀 數。所有數據主要靠人工記錄、監督、管理，在24小時施工過程中，不可避 免存在人為因素的幹擾，例如存在人工記錄的偏差、數據記錄不及時、電 流讀數存在偏差，現場監管不到位及浪費人工等缺點。振衝法施工環境惡劣，施工現場風沙較大，全天候24小時施工，對傳感 器、數據記錄儀易造成磨損，同時精密儀器不適合現場使用。振衝施工採用流動形式，無論吊車、振衝器、操作櫃都是現場移動，擺 放位置不固定，而且擺放間距較大，有線形式現場無法應用。
對電流數據的採集可直接在操作櫃進行，但必須解決遠距離傳輸問題。 對振衝深度數據的採集，存在的問題主要為 一是振衝器一直上下來回有三 次循環，位置時刻變動，必須隨時記錄某處的深度；二是振衝過程中的深度 起算界面不固定，受外界影響因素較多；三是編碼器的安裝位置難以確定、 固定，同時50T履帶吊其吊臂端部結構均有所不同，安裝方式隨吊臂結構需進行改動。數據的採集、傳輸，外界幹擾大，無法及時迅速傳輸。 實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於，提供一種在振衝法地基處理過程 中可以自動採集振衝施工過程中的深度、時間和電流，記錄施工工藝參數， 並分析、整理、記錄，最終形成能直觀反映施工過程和工藝參數的圖表的地 基處理自動監控系統。為了解決上述問題本實用新型的技術方案是這樣的-振衝法地基處理自動監控裝置，其特徵在於，包括採集振衝深度的編碼器，與編碼器電路連接記錄處理振衝深度並進行數據交換的振衝深度記錄儀；採集振衝電流的電流傳感器，與電流傳感器電路連接記錄處理振衝電流並進行數據交換的振衝電流記錄儀；接受振衝深度記錄儀數據、振衝電流記錄儀數據並採集時間數據進行分 析繪製圖標的計算機。所述振衝深度記錄儀具有一無線通訊模塊，振衝電流記錄儀具有一無線 通訊模塊，計算機具有一無線通訊模塊，計算機與振衝深度記錄儀、振衝電 流記錄儀之間由無線通訊模塊進行數據傳輸。所述編碼器為OMRON旋轉編碼器。所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。所述時間數據為計算機單機時間數據。所述振衝深度記錄儀具有一歸零按鈕。本實用新型的有益效果有效直觀的體現時間、深度、電流三者之間的 關係，並且能對相互之間的關係形成綜合質量控制體系；結構簡單、不易損 壞，能在惡劣的條件下正常並且長時間穩定工作；本系統一臺電腦能監控多臺施工設備，節省資源。
以下結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本實用新型； 圖l為本實用新型的結構示意圖。圖2為旋轉編碼器安裝在振衝機械上的位置結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明 白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參看圖1，振衝法地基處理自動監控裝置自動採集振衝施工過程中的深 度、時間和電流，通過無線傳輸方式記錄施工工藝參數，並由分析軟體整理、 記錄，最終形成能直觀反映施工過程和工藝參數的圖表。主要包括採集振衝深度的編碼器l，振衝深度的採集通過OMRON旋轉編碼器，該編 碼器有正、反轉輸出的A相、B相和原點信號Z相三個脈衝輸出點，按A相與 B相的相位差區分正反轉，脈衝解析度為600P/R，即計數脈衝/轉。經編碼 器的正、反轉記錄振衝頭所在的上、下位置，同時以其最大值作為振衝頭的 最深位置。所述編碼器1還連接一振衝深度記錄儀11，振衝數據記錄儀11的 晶片為INTEL的AT89C2051八位單片機，其主要作用是數據釆集、處理與交 換。振衝數據記錄儀11儀通過0MR0N旋轉編碼器採集振衝的深度，即對旋轉 編碼器進行正、反轉計數。振衝數據記錄儀11有一路RS485通訊接口 12，將 採樣的數據傳送至計算機3監視系統進行匯總分析，生成振衝監控報表。採集振衝電流的電流傳感器2，振衝電流的採集主要通過霍爾電流傳感 器，A/D量輸入均為DC0 。 5V電壓信號，共有兩個通道的A/D量，接霍爾 電流傳感器，計量A、 B兩振衝頭打樁的密實電流，即三相交流異步電機的工 作電流，所述電流傳感器2還連接一振衝電流記錄儀21，振衝電流記錄儀21 對振衝器打樁的密實電流用霍爾電流傳感器採樣，然後將上述的A/D量進行
轉換。振衝電流記錄儀21有一路RS485通訊接口 22,將採樣的數據傳送至計 算機3監視系統進行匯總分析，生成振衝監控報表。接受振衝深度記錄儀11數據、振衝電流記錄儀21數據並採集時間數據 進行分析繪製圖標的計算機3。計算機具有一路RS232通訊接口 31，計算機 RS232通訊接口 31可以接受多路振衝深度數據、振衝電流數據。計算機3安裝有自動記錄軟體，所述自動記錄軟體是用VB6.0開發的監 視界面，系統安裝在WIN98及以上的作業系統下，對顯示器的解析度要求為 800*600或更高解析度。進入系統後，電腦根據記錄儀上傳的數據，自動繪製 施工曲線，使用WINDOWS作業系統中的畫圖板和其他視圖軟體打開並列印。 記錄的曲線隨時間的遞增和深度的加減， 一般是以一定的斜率反映在圖表中， 若在一段時間內，深度曲線的縱坐標相同，則表示為留振過程，振衝器上拔、 下沉速度直接反映在圖表中。所述時間數據為計算機單機時間數據。自動記 錄軟體通過VB的COMMUNICATION控制項與無線通訊模塊以RS-485雙絞線相連， 該通訊接口並接多路記錄儀。計算機與無線模塊之間以RS-232，點對點連接，可以實現一機多控。參看圖2，在本系統中，編碼器1安裝編碼器1安裝在振衝機械鋼絲繩4 上其中鋼絲繩4一側具有兩個滑輪41、 42將鋼絲繩4壓在編碼器，鋼絲繩4 滑動帶動編碼器43旋轉，編碼器43記錄鋼絲繩4滑動數據。對於電流的採集，直接將傳感器2安裝在現場的操作櫃內，傳感器通過 分析線圈內的電流變化來記錄電流數據。與編碼器l連接的振衝深度記錄儀ll，無線傳輸數據，數據及時準確， 無外界幹擾，並且傳輸距離可達3Km，每臺振衝深度記錄儀ll的發射頻率不 同以減少相互幹擾，所述振衝深度記錄儀ll具有一歸零開關，開機時按下所 示的歸零開關，相關人員操作十分簡便。本系統可以24小時不間斷記錄，圖表時間刻度精確到lmin，每組樁記錄時間可達到l小時或更長，最大施工深度達到25m,每組樁施工結束後自動保 存，無需人工控制。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優 點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述 實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型 精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都 落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利 要求書及其等同物界定。
權利要求1、振衝法地基處理自動監控裝置，其特徵在於，包括採集振衝深度的編碼器，與編碼器電路連接記錄處理振衝深度並進行數據交換的振衝深度記錄儀；採集振衝電流的電流傳感器，與電流傳感器電路連接記錄處理振衝電流並進行數據交換的振衝電流記錄儀；接受振衝深度記錄儀數據、振衝電流記錄儀數據並採集時間數據進行分析繪製圖標的計算機。
2、 根據權利要求l所述的振衝法地基處理自動監控裝置，其特徵在於， 所述振衝深度記錄儀具有一無線通訊模塊，振衝電流記錄儀具有一無線通訊 模塊，計算機具有一無線通訊模塊，計算機與振衝深度記錄儀、振衝電流記 錄儀之間由無線通訊模塊進行數據傳輸。
3、 根據權利要求1或2所述的振衝法地基處理自動監控裝置，其特徵在 於，所述編碼器為OMRON旋轉編碼器。
4、 根據權利要求1或2所述的振衝法地基處理自動監控裝置，其特徵在 於，所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。
5、 根據權利要求1或2所述的振衝法地基處理自動監控裝置，其特徵在 於，所述時間數據為計算機單機時間數據。
6、 根據權利要求1或2所述的振衝法地基處理自動監控裝置，其特徵在 於，所述振衝深度記錄儀具有一歸零按鈕。
專利摘要振衝法地基處理自動監控裝置主要包括採集振衝深度的編碼器，與編碼器電路連接記錄處理振衝深度並進行數據交換的振衝深度記錄儀；採集振衝電流的電流傳感器，與電流傳感器電路連接記錄處理振衝電流並進行數據交換的振衝電流記錄儀；接受振衝深度記錄儀數據、振衝電流記錄儀數據並採集時間數據進行分析繪製圖標的計算機。振衝法地基處理自動監控裝置可以自動採集振衝施工過程中的深度、時間和電流，記錄施工工藝參數，並分析、整理、記錄，最終形成能直觀反映施工過程和工藝參數的圖表的地基處理自動監控系統。
文檔編號G05B19/048GK201047910SQ20072007166
公開日2008年4月16日 申請日期2007年6月26日 優先權日2007年6月26日
發明者軍 葉, 唐皓京, 徐梅坤, 楊智勇, 王順順, 禎 謝 申請人:上海港務工程公司