[實(shí)用新型]礫石土料摻配過程信息自動采集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720172520.X
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN206639018U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉玲;鄧韶輝;崔博;關(guān)濤;劉明輝
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;G01S19/14;G08C17/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 吳學(xué)穎

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種信息采集設(shè)備，更具體的說，是涉及一種礫石土料摻配過程信息自動采集裝置。

背景技術(shù)

在土質(zhì)心墻堆石壩的設(shè)計中，起防滲作用的心墻土料的選擇與設(shè)計至關(guān)重要。礫石土在自然界分布廣泛，具有壓實(shí)性能好、填筑密度大、抗剪強(qiáng)度高、沉降變形小和承載力高的工程特性，因此在堆石壩防滲體中得到了廣泛應(yīng)用。目前已建和在建的高心墻堆石壩中，基本上都已礫石土作為心墻防滲料。高心墻礫石土堆石壩的心墻填筑方量常以百萬方為量級，但現(xiàn)場開挖土石料級配多不能滿足設(shè)計要求，無法直接上壩使用。通過將現(xiàn)場取得的粗、細(xì)兩種級配礫石土料按一定比例進(jìn)行摻配，使顆粒級配滿足設(shè)計要求后才能上壩使用。

礫石土料的摻配通常采用正、反鏟機(jī)械，摻配次數(shù)是決定摻配料最終是否滿足涉及要求的重要因素。然而，常規(guī)的依靠監(jiān)理員和施工員人為控制摻配次數(shù)，由于受人為因素干擾大，管理粗放，故質(zhì)量控制的精度不高。因此，對心墻堆石壩礫石土摻配過程信息進(jìn)行實(shí)時自動采集，進(jìn)而對礫石土的摻配過程進(jìn)行在線監(jiān)控，對于實(shí)現(xiàn)工程精細(xì)化管理、確保施工質(zhì)量具有十分重要的意義。

目前，國內(nèi)外并沒有用于心墻堆石壩礫石土料摻配過程信息自動采集的裝置，無法滿足工程實(shí)際應(yīng)用的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種實(shí)時的、全天候、高精度、全自動的礫石土料摻配過程信息自動采集裝置，實(shí)時采集摻配機(jī)械的動態(tài)位置信息、定位時間信息、摻配機(jī)械大臂作業(yè)狀態(tài)信息和摻配機(jī)械小臂作業(yè)狀態(tài)信息。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本實(shí)用新型的礫石土料摻配過程信息自動采集裝置，包括電源模塊，所述電源模塊連接有GPS定位模塊、機(jī)械大臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊、機(jī)械小臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊和無線傳輸模塊；所述無線傳輸模塊包括無線通訊的電臺發(fā)送模塊和電臺接收模塊，所述電臺發(fā)送模塊連接有CPU中央處理器，所述CPU中央處理器分別連接GPS定位模塊、機(jī)械大臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊和機(jī)械小臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊；所述電臺接收模塊連接有與總控中心服務(wù)器進(jìn)行通信的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊。

所述電源模塊包括依次連接的電源濾波電路、DC-DC非隔離降壓模塊和輸出電源濾波及去紋波電壓電路，所述電源濾波電路的輸入端連接摻配機(jī)械的輸出電源，所述輸出電源濾波及去紋波電壓電路輸出的直流電壓為GPS定位模塊、機(jī)械大臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊、機(jī)械小臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊和無線傳輸模塊供電。

所述GPS定位模塊的衛(wèi)星天線和差分電臺天線、無線傳輸模塊的外置天線均設(shè)置于摻配機(jī)械駕駛室頂部。

所述機(jī)械大臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊和機(jī)械小臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊均采用傾角傳感器，所述機(jī)械大臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊設(shè)置于摻配機(jī)械大臂中心處，所述機(jī)械小臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊設(shè)置于摻配機(jī)械小臂中心處。

所述電源模塊、GPS定位模塊、機(jī)械大臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊、機(jī)械小臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊和無線傳輸模塊設(shè)置于設(shè)備集成機(jī)箱內(nèi)部，且各模塊間設(shè)置有隔板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型中，GPS定位模塊獲取摻配機(jī)械的位置信息和定位時間信息，發(fā)送給CPU中央處理器，另外，機(jī)械大臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊和機(jī)械小臂作業(yè)狀態(tài)監(jiān)控模塊采集得到大、小臂的橫滾角和俯仰角，CPU中央處理器將橫滾角和俯仰角經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算后得到摻配機(jī)械大臂傾角、小臂傾角、大臂旋轉(zhuǎn)角和小臂旋轉(zhuǎn)角，CPU中央處理器對摻配機(jī)械的位置信息、定位時間信息、大臂作業(yè)狀態(tài)信息和小臂作業(yè)狀態(tài)信息進(jìn)行處理，獲取符合網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)包，根據(jù) CPU中央處理器的指令將數(shù)據(jù)包調(diào)制成無線通迅信號發(fā)送給預(yù)置網(wǎng)絡(luò)Internet，預(yù)置網(wǎng)絡(luò)根據(jù)無線通迅信號中包含的目的地IP地址發(fā)送到總控中心服務(wù)器；

(2)本實(shí)用新型適應(yīng)了摻配作業(yè)的施工特點(diǎn)，符合心墻堆石壩對礫石土摻配過程的高控制要求，而且實(shí)時采集摻配機(jī)械作業(yè)的大、小臂作業(yè)狀態(tài)，為全面監(jiān)控心墻堆石壩礫石土摻配質(zhì)量提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

(3)本實(shí)用新型集成無線傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時傳送，并經(jīng)數(shù)據(jù)防丟包處理，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性好，為礫石土摻配質(zhì)量的遠(yuǎn)程全天候?qū)崟r監(jiān)控提供了條件。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。