[發明專利]一種無線分布式鋼支撐軸力控制系統

在審

• 申請號: 201710173627.0
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106703047A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 姚鴻梁;宋爽;王琛;陶利;韋坤;韓建勇;陳冠良;鄭誠;何曉磊;李倩文;付武榮;王琰;王猛
• 申請（專利權）人: 上海同禾土木工程科技有限公司;上海公路橋梁（集團）有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;G05B19/05
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司31113
• 代理人: 張勁風

技術領域

本發明涉及鋼支撐軸力伺服系統，特別涉及一種無線分布式鋼支撐軸力控制系統。

背景技術

基坑開挖過程需要對基坑的側壁進行支護，防止其發生變形從而導致周邊鄰近建筑物的地下結構部件損壞，普通鋼支撐在開挖過程中的支護已經難以達到近幾年復雜的地下工程設計要求，鋼支撐的軸力伺服技術快速發展起來，為基坑開挖過程中的鄰近既有建筑物保護提供更好的保障。

鋼支撐軸力伺服技術是建立在數控的基礎上，通過在基坑邊上放置控制鋼支撐的數控泵站來達到自動伺服的目的。這種支撐軸力伺服系統一般通過線纜與監控室內的總控機連接，由總控機下達指令進行各根鋼支撐的加載與卸載，對各根鋼支撐的軸力和位移進行測控，若施工現場的通訊電纜受損，所有鋼支撐就會失控，帶來非常嚴重的后果。

發明內容

本發明目的在于提出一種無線分布式鋼支撐軸力控制系統，主要解決傳統的通過通訊電纜傳輸數據，在通訊電纜受損時鋼支撐會失控的技術問題，并且可以將信息上傳云端實現數據的遠程監控；采用數據無線傳輸技術，避免了施工現場繁雜線纜的布設。

為了解決上述技術問題，本發明是采用這樣的技術方案來實現的：一種無線分布式鋼支撐軸力控制系統，包括數控泵站，數控泵站和本地總控機通過無線網絡連接，數控泵站通過線纜和油管連接各個鋼支撐的支撐頭，支撐頭與鋼支撐連接后安裝在基坑圍護結構上，通過數控泵站內置PLC控制器采集鋼支撐實時軸力和位移等數據進行分析，并通過無線網絡將數據及分析報告發送至所述本地總控機，本地總控機發送指令至數控泵站，所述數控泵站內置的PLC控制器控制系統油壓的升降，對基坑圍護結構位移進行控制。

本地總控機與數控泵站之間無線網絡拓撲結構為單主機多從機模式，且網絡可進行拓展，即可以通過增設頻段增加本地網絡，解決特殊情況下的網絡覆蓋距離不足問題。

網絡中的節點采用兩個字節進行地址編碼，最高可達65535個節點，即單個頻段網絡可控制65535個鋼支撐的軸力。

數控泵站上有手動加載、卸載按鈕，除了可以在監控室內進行測控，也可以在施工現場就地進行軸力測控。

數控泵站將采集到的數據及分析結果上傳至云端，能夠實現數據的遠程管理，與遠程監控機及手機App進行數據傳輸。

本發明實現的有益效果：本發明提出的數控泵站采用無線數據傳輸，避免了施工現場繁雜線纜的布設，并且具有現場就地控制的功能，在設備維修及網絡故障時可以在各數控泵站上進行加、卸載的操控，不會造成鋼支撐軸力的失控。本發明還可以將數據上傳至云端，與遠程監控平臺及手機App進行數據交換，可以隨時隨地進行現場鋼支撐的查看與管理。

附圖說明

圖1為本發明的工作體系示意圖。

圖中：1、數控泵站；2、線纜及油管；3、鋼支撐；4、基坑圍護結構；5、本地總控機；6、云端；7、遠程監控機；8、手機；9、支撐頭。

具體實施方式

為使本發明的目的及工作原理表達更為清楚，下面結合圖1對本發明進行具體實施方式的詳細論述。

一種無線分布式鋼支撐軸力控制系統，包括數控泵站1，數控泵站1和本地總控機5通過無線網絡連接進行數據相互交換，數控泵站1通過線纜和油管2連接各個鋼支撐3的支撐頭9，支撐頭9與鋼支撐3連接后安裝在基坑圍護結構4上，通過數控泵站1內置PLC控制器(廠家為西門子，型號為S7-200)采集鋼支撐實時軸力和位移等數據進行分析，并通過無線網絡將數據及分析報告發送至所述本地總控機，供相關人員查看并下達指令至所述數控泵站1，當鋼支撐的軸力或位移發生變化時，所述數控泵站1內置的PLC控制器指示相關部件動作進行系統油壓的升降，來達到所述基坑圍護結構4位移的控制。

所述數控泵站1上設有手動加載、卸載按鈕，可在信號故障時進行現場就地控載。所述數控泵站1采集到的數據及分析同時上傳至所述云端6，與通用數據管理平臺或定制平臺連接，通過所述遠程監控機7進行數據監控，也可與具有權限的手機8連接，從而實現數據的實時監控。

本地總控機與數控泵站之間無線網絡拓撲結構為單主機多從機模式，且網絡可進行拓展，即可以通過增設頻段增加本地網絡，解決特殊情況下的網絡覆蓋距離不足問題。網絡中的節點采用兩個字節進行地址編碼，最高可達65535個節點，即單個頻段網絡可控制65535個鋼支撐的軸力。