[發明專利]一種智慧頂管監控施工方法

有效

• 申請號: 201811544919.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109357076B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 鐘晟;韓學池;蔣歡;羅興斌;葉洪兵;王勇;李紅偉;趙彪;楊松;彭政;高賀
• 申請（專利權）人: 中冶建工集團有限公司;重慶捷文工業自動化設備有限公司
• 主分類號: F16L1/11
• 分類號: F16L1/11
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 周輝

1.一種智慧頂管監控施工方法，其特征在于，施工前，先獲取如下結構的施工系統：包括安裝在工作井內的頂管機、頂進裝置和安裝在所述頂進裝置前端的工具管，所述工具管包括圓筒狀的管體（1），所述管體（1）的前端為用于切入土層的刃口端；還包括用于監測施工的監控系統，所述監控系統包括安裝在地面上的主控模組（6）、安裝在工作井內的中控模組（7）和安裝在所述管體（1）內的監控模組（8）；

所述監控模組（8）包括用于監測所述管體（1）的頂進方向的三軸傾角傳感器（81），用于檢測溫濕度、噪聲、光照、PM2.5和PM10的氣象多要素百葉箱（82），用于采集檢測數據的監控控制器（84），用于進行無線信號收發的第一無線收發模塊（85），以及監控電源模塊（86）；所述三軸傾角傳感器（81）、氣象多要素百葉箱（82）、第一無線收發模塊（85）和監控電源模塊（86）均與所述監控控制器（84）相連，并固定安裝在所述管體（1）內；

所述中控模組（7）包括用于發出聲光警報信號的聲光報警器（71）、單片機（72）、中控電源模塊（73）、噴霧裝置（75）和用于進行無線信號收發的第二無線收發模塊（74）；所述聲光報警器（71）和噴霧裝置（75）通過繼電器可控地連接至所述單片機（72），所述中控電源模塊（73）和第二無線收發模塊（74）均連接至所述單片機（72）；

所述主控模組（6）包括主控計算機（61）和連接設置的第三無線收發模塊（62）；

所述監控模組（8）和中控模組（7）通過所述第一無線收發模塊（85）和所述第二無線收發模塊（74）無線連接；所述中控模組（7）和主控模組（6）通過所述第二無線收發模塊（74）和第三無線收發模塊（62）無線連接；

施工時，通過氣象多要素百葉箱對管前操作面的溫濕度、PM2.5和PM10進行檢測，并將檢測數據通過第一無線收發模塊和第二無線收發模塊的無線傳輸，送入單片機內，通過單片機控制噴霧裝置對管前操作面進行降塵降溫；頂進時，通過三軸傾角傳感器對工具管的頂進方向進行實施監測，并將監測數據通過第一無線收發模塊和第二無線收發模塊的無線傳輸送入單片機內，同時通過第二無線收發模塊和第三無線收發模塊的無線傳輸送入主控計算機，一旦工具管的頂進方向偏差超過設定值，單片機控制聲光報警器發出聲光警報，并在主控計算機上進行顯示，對工具管的頂進方向進行修正至合格后，再進行頂進，直至完成頂管施工。

2.如權利要求1所述的智慧頂管監控施工方法，其特征在于，所述監控模組（8）還包括用于對管前操作面進行掃描測距的激光測距儀（87），所述激光測距儀（87）連接至所述監控控制器（84），并安裝在所述管體（1）的前端；施工時，通過激光測距儀對管前操作面進行實時掃描測距，并將測距數據通過第一無線收發模塊和第二無線收發模塊的無線傳輸、以及第二無線收發模塊和第三無線收發模塊的無線傳輸送主控計算機，形成開挖面全景三維數據，通過與之前一次頂進時的全景三維數據進行比較，實時計算挖土量；一旦挖土量或局部挖掘深度超過設定值，單片機控制聲光報警器發出聲光警報，并在主控計算機上進行顯示，操作頂管機將工具管向前頂進后再進行施工。

3.如權利要求1所述的智慧頂管監控施工方法，其特征在于，所述監控模組（8）還包括照明燈和用于視頻監控的攝像頭（88），所述照明燈和攝像頭（88）均連接至所述監控控制器（84），并安裝在所述管體（1）的前端。

4.如權利要求1所述的智慧頂管監控施工方法，其特征在于，所述監控模組（8）還包括用于檢測氣體成分及含量的氣體成分檢測儀（89），所述氣體成分檢測儀（89）連接至所述監控控制器（84）；所述中控模組（7）還包括用于空氣置換的送排風裝置（76），所述送排風裝置（76）可控地連接至所述單片機（72），并安裝在所述管體（1）和工作井之間的管道內。

5.如權利要求1所述的智慧頂管監控施工方法，其特征在于，所述監控模組（8）還包括用于對安全帽上的射頻標簽進行識別的RFID讀寫器（83），所述RFID讀寫器（83）連接至所述監控控制器（84）；所述RFID讀寫器（83）間隔安裝在所述管體（1）和工作井之間的管道內。