[發明專利]一種旋挖鉆機監控系統及方法

無效

• 申請號: 201110340203.1
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN102359367A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 王飛;劉謙;肖升茂;陳代軍
• 申請（專利權）人: 上海思萌特電子科技有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 上海三方專利事務所 31127
• 代理人: 吳干權

[技術領域]

本發明涉及遠程監控的工業機械領域，具體地說是一種旋挖鉆機監控系統及方法。?

[背景技術]

旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的施工機械。主要適于砂土、粘性土、粉質土等土層施工，在灌注樁、連續墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用，旋挖鉆機的額定功率一般為125～450kW，動力輸出扭矩為120～400kN·m，最大成孔直徑可達1.5～4m，最大成孔深度為60～90m，可以滿足各類大型基礎施工的要求。?

和傳統工程機械相同，目前旋挖鉆機主要采用本地指針指示，類似汽車的油位，水溫，轉速表，總里程等參數顯示，設備簡陋。無論是精確度還是可靠性都比較差。而目前部分較先進的機械使用黑白液晶或簡單彩屏顯示參數，類似目前一些商務車的前液晶面板，對于精確度還有可靠性都有很大的改善。另外由于黑白液晶和簡單彩色屏幕可顯示數據有限，不能一次性顯示大量監測數據。此外，有些廠家采用在旋挖鉆機上安裝GPS定位裝置或數據采集裝置或定時鎖車器，以達到對旋挖鉆機的數據反饋和關機控制，但這些裝置往往存在作用單一，經濟費用高和手法粗暴的問題。?

[發明內容]

本發明的目的是通過工控技術和嵌入技術的有機整合和創新應用，結合網絡技術和無線技術，實現對旋挖鉆機類工程機械的運行及作業控制的有效管理?和維護。在保證可靠性和穩定性前提下，簡化了開發步驟，增強了業務功能，同時保證了產品的經濟性和實用性。?

為了實現上述目的，本發明設計一種旋挖鉆機監控系統，包括車載式旋挖鉆機監控，其特征在于旋挖鉆機上設有車載控制器CPU，所述的車載控制器負責收集傳感信息和位置信息及遠程監控管理中心廠方服務器終端的命令，設置作業參數，監控作業狀態，下發查詢命令，通過車載控制屏幕CRT顯示；所述的作業狀態輸入信息裝置由鉆機及鉆桿上的深度傳感器或傾角傳感器或壓力傳感器或監控傳感器將輸入信號傳至車載控制器CPU，所述的遠程監控管理中心輸入信息裝置由客戶端顯示屏通過GPS或GSM信號將輸入信號傳至車載控制器CPU，所述的車載控制器CPU內設有本地參數、本地作業監控、本地運行參數、本地參數打印、遠程監控、遠程定位和遠程鎖機模塊。?

本地參數設置：主控制箱CPU被安裝在主機的控制室內，整機所有的數字與模擬監控傳感器的信號全部由主控制箱來采集，而觸摸屏電腦則通過485通訊與主機相連。?

本地運行參數通過柴油液位，液壓油壓力等參數顯示將以數字或者是模擬儀表的方式顯示。?

本地參數打印可以隨時隨地打印出上一根樁的鉆孔情況，起鉆時間，結束時間，總的耗時，甚至于在不同深度機器的運行狀況。?

遠程監控通過GSM和GPS來對每臺機器的運行狀況，以及保養狀況進行監督。?

遠程定位通過GPS來遠程定位機器的地理位置。?

遠程鎖機：廠方就能夠通過GSM發送鎖機短信給車載控制系統。此時車載控制系統就能夠通過鎖定電磁閥來鎖定機器。?

一種旋挖鉆機監控方法，其特征在于該監控方法如下：首先發動機啟動，接通電源，CPU監控啟動，旋轉編碼器，深度傳感器或傾角傳感器或壓力傳感器或監控傳感器輸入信息裝置工作，通過I/O借口和數字模擬信號送入到CPU數據采集，所述的CPU主機上設有GPS地理位置信號并輸送到遠端電腦桌面客戶端，所述的CPU主機上設有GSM移動信號輸送到遠程廠方電腦客戶端，實現數據互傳并送至CPU數據采集。?

CPU數據采集模塊中設有開關模塊，控制車載啟動或車載熄火或遠程鎖機。?

CPU采集模塊中設有監控采集數據，并將數據和報警信息送入到客戶端，所述的監控采集數據還可以完成車載打印。?

本發明與現有技術相比，其優點在于：?

1)通過對工業標準協議的創新運用，把工業組態軟件和嵌入軟件實現了高效有機結合，大大縮短了產品開發周期，和產品穩定周期。?

2)將工控軟件應用于工程機械，大大降低了研發成本與人員的投入。并且能夠嚴格控制開發進度；采用模塊化研發，因此在將來研發新功能時方便添加與改建。?

3)完全自主研發的主控制系統，目前工程機械90％以上用的控制單元都是由芬蘭進口的EPEC，價格高昂，可擴展性和本土化較差。而本發明獨立研發的控制單元是根據長期的市場調研專門為旋挖鉆機的施工情況和特點所開發的，適合中國本土語言和操作環境。不但支持旋挖鉆機，對其他類工程機械?的兼容性也相當的好。?