[發明專利]隧道噴射機控制設備、方法及隧道噴射機

有效

• 申請號: 201811152402.8
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109356614B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 林能發;胡敏;張遷;毛文革;皮皓杰
• 申請（專利權）人: 湖南希法工程機械有限公司;中聯重科股份有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明實施例提供一種隧道噴射機控制設備、隧道噴射機控制方法、以及包含所述隧道噴射機控制設備的隧道噴射機，該系統包括：接收器，用于接收施工工藝及工法參數；以及控制器，用于根據所述施工工藝及工法參數及預先構建的關于所述隧道的輪廓掃描結果，進行施工路徑規劃，并根據所規劃的路徑對所述噴射機的臂架運動以及噴射作業進行控制，以進行施工作業。本發明的方案所提供的全自動控制模式可全自動實現噴射作業，無須人工參與噴射作業，操作簡單，安全系數高。

技術領域

本發明涉及工程機械領域，具體地涉及一種隧道噴射機控制設備、隧道噴射機控制方法、以及包含所述隧道噴射機控制設備的隧道噴射機。

背景技術

隨著我國基礎設施建設不斷加快，鐵路和公路建設對施工要求越來越高。隧道施工越來越多，難度越來越大，風險也隨著越來越高。混凝土噴射機作為隧道施工的重要設備，被廣泛應用在隧道混凝土攪拌和噴射施工中。傳統的噴射機操作是通過遙控器控制完成的，操作要求高，操作手工作強度大，長時間在惡劣的隧道施工環境下工作，有損操作手身心健康，甚至有可能威脅其生命安全。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種隧道噴射機控制設備、隧道噴射機控制方法、以及包含所述隧道噴射機控制設備的隧道噴射機，其可實現隧道噴射機的全自動作業。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種隧道噴射機控制設備，該系統包括：接收器，用于接收施工工藝及工法參數；以及控制器，用于根據所述施工工藝及工法參數及預先構建的關于所述隧道的輪廓掃描結果，進行施工路徑規劃，并根據所規劃的路徑對所述噴射機的臂架運動以及噴射作業進行控制，以進行施工作業。

可選的，所述施工工藝及工法參數包含所述噴射機的噴嘴距離所述隧道的距離d、沿隧道截面的軌跡點數m、沿垂直于隧道截面的隧道方向的軌跡點條k、以及施工路徑選擇參數，所述施工路徑選擇參數指示是選擇沿隧道截面方向進行施工還是沿隧道方向進行施工。

可選的，所述根據所述施工工藝及工法參數及預先構建的關于所述隧道的輪廓掃描結果進行施工路徑規劃包括：從預先構建的關于所述隧道的輪廓掃描結果中，沿所述隧道方向取k條掃描線，每條掃描線包含沿隧道截面的多個數據點，每一數據點指示該數據點所對應的隧道輪廓點的位置；針對所述k條掃描線中的每一條掃描線，從該掃描線上的多個數據點中取m個數據點，由此得到所述k條掃描線中的每一條掃描線的m個數據點；根據所述噴射機的噴嘴距離所述隧道的距離d，對所述k條掃描線中的每一條掃描線的m個數據點所指示的位置進行處理，以得出所述噴射機的噴嘴的多個軌跡點；以及根據所述施工路徑選擇參數所指示的施工方向，確定所述噴射機的噴嘴的所述多個軌跡點的遍歷順序，以規劃出所述噴嘴的施工路徑。

可選的，所述k條掃描線沿所述隧道方向均勻分布；和/或所述m個數據點在該m個數據點所位于的掃描線上均勻分布。

可選的，在施工作業完成之后，所述接收器還接收關于施工作業完成之后所述隧道的輪廓掃描結果；以及所述控制器還用于將所述施工作業完成之后所述隧道的輪廓掃描結果中的輪廓信息與所述施工作業完成之前的關于所述隧道的輪廓掃描結果中的輪廓信息進行比較，根據比較結果評價施工作業的效果。

可選的，所述將所述施工作業完成之后所述隧道的輪廓掃描結果中的輪廓信息與所述施工作業完成之前的關于所述隧道的輪廓掃描結果中的輪廓信息進行比較并根據比較結果評價施工作業的效果包括：確定所述施工作業完成之后所述隧道的輪廓掃描結果中的輪廓信息中的每一輪廓點的位置與所述施工作業完成之前的關于所述隧道的輪廓掃描結果中的輪廓信息中的每一對應輪廓點的位置之間的距離；以及在該距離中的最大值大于閾值時，判定施工作業不合格。

另一方面，本發明實施例還提供一種隧道噴射機控制方法，該方法包括：接收施工工藝及工法參數；以及根據所述施工工藝及工法參數及預先構建的關于所述隧道的輪廓掃描結果，進行施工路徑規劃，并根據所規劃的路徑對所述噴射機的臂架運動以及噴射作業進行控制，以進行施工作業。