[發(fā)明專利]一種盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整激光靶連續(xù)量測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110084676.3
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112855173B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張胥;吳波;孫文濤;黃仁;蒙國往;謝鐵軍;周志強;何彭;黃宗輝;鄒廣庚;董波
• 申請（專利權(quán)）人: 中建五局土木工程有限公司;廣西大學(xué)
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整激光靶連續(xù)量測系統(tǒng)，包括PLC控制器(11)、導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)、移動激光靶(2)、后視棱鏡(7)、陀螺全站儀(5)，其特征在于，還包括警報裝置(12)；所述移動激光靶(2)包括激光接收裝置(202)、信號處理裝置(205)、與信號處理裝置(205)連接的激光陀螺儀(207)和石英擺式加速度儀(208)；

所述陀螺全站儀(5)包括：用于向后視棱鏡(7)發(fā)出激光信號，并將返回的激光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸給導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)；用于向移動激光靶(2)發(fā)出激光信號；

所述激光接收裝置(202)用于接收陀螺全站儀(5)發(fā)出的激光信號，并將激光信號傳輸至信號處理裝置(205)；所述激光陀螺儀(207)用于獲取移動激光靶(2)的陀螺施距信息，并將陀螺施距信息傳輸至信號處理裝置(205)；所述石英擺式加速度儀(208)用于獲取移動激光靶(2)的比力信息，并將比力信息傳輸至信號處理裝置(205)；所述信號處理裝置(205)包括：用于將激光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并將數(shù)字信號傳輸至導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)；用于接收陀螺施距信息、比力信息，并將陀螺施距信息、比力信息反饋至導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)；所述導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)包括：

用于接收陀螺全站儀(5)傳輸?shù)臄?shù)字信號計算出陀螺全站儀(5)的大地坐標(biāo)；用于接收信號處理裝置(205)傳輸?shù)臄?shù)字信號，并依據(jù)已計算出的陀螺全站儀(5)的大地坐標(biāo)，計算出移動激光靶(2)的首選大地坐標(biāo)；

用于接收信號處理裝置(205)傳輸?shù)耐勇菔┚嘈畔ⅰ⒈攘π畔ⅲ嬎愠鲆苿蛹す獍?2)的備用大地坐標(biāo)；

用于，當(dāng)導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)可接收到陀螺全站儀(5)傳輸?shù)臄?shù)字信號時，對移動激光靶(2)的首選大地坐標(biāo)與移動激光靶(2)的備用大地坐標(biāo)進(jìn)行比對，若兩者差值在允許范圍內(nèi)，則根據(jù)移動激光靶(2)的首選大地坐標(biāo)計算盾構(gòu)實際開挖曲線，并與隧道設(shè)計軸線進(jìn)行對比，計算出糾偏量和確定糾偏位置，當(dāng)糾偏量超出允許范圍時，則將糾偏量和糾偏位置信息傳輸至PLC控制器(11)對盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)進(jìn)行實時糾偏；若移動激光靶(2)的首選大地坐標(biāo)與移動激光靶(2)的備用大地坐標(biāo)的差值不在允許范圍內(nèi)，則導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)將校對異常的警報信息發(fā)送至警報裝置；用于，當(dāng)導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)不能接收到陀螺全站儀(5)傳輸?shù)臄?shù)字信號時，導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)發(fā)出測程超限的警報信息至警報裝置，同時導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)根據(jù)移動激光靶(2)的備用大地坐標(biāo)計算盾構(gòu)實際開挖曲線，并與隧道設(shè)計軸線進(jìn)行對比，計算出糾偏量和確定糾偏位置，當(dāng)糾偏量超出允許范圍時，則將糾偏量和糾偏位置信息傳輸至PLC控制器(11)對盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)進(jìn)行實時糾偏；

所述PLC控制器(11)用于控制盾構(gòu)機的掘進(jìn)姿態(tài)，并接收導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)傳輸?shù)募m偏量和糾偏位置信息，依據(jù)糾偏量和糾偏位置信息對掘進(jìn)姿態(tài)進(jìn)行實時糾偏；

所述警報裝置(12)用于接收導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)發(fā)出的校對異常的警報信息、測程超限的警報信息對盾構(gòu)操作人員進(jìn)行警報。

2.如權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整激光靶連續(xù)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述移動激光靶(2)設(shè)置于盾構(gòu)中盾(8)上，所述后視棱鏡(7)設(shè)置于隧道管片(6)上，所述陀螺全站儀(5)設(shè)置于盾構(gòu)后配套系統(tǒng)(9)中。

3.如權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整激光靶連續(xù)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述警報裝置(12)包括聲音警報器、警報燈。

4.如權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整激光靶連續(xù)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)還包括：用于實時儲存移動激光靶(2)的首選大地坐標(biāo)、移動激光靶(2)的備用大地坐標(biāo)、糾偏量、糾偏位置、實際開挖曲線、隧道設(shè)計軸線數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整激光靶連續(xù)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理裝置(205)包括成像機構(gòu)(204)、傾角儀(206)。

6.如權(quán)利要求3所述的一種盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整激光靶連續(xù)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述移動激光靶(2)還包括凸透鏡(201)，所述凸透鏡(201)設(shè)置于激光接收裝置(202)與信號處理裝置(205)之間。

7.如權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)姿態(tài)調(diào)整激光靶連續(xù)量測系統(tǒng)，其特征在于，所述移動激光靶(2)通過數(shù)據(jù)線與導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)連接，所述陀螺全站儀(5)通過數(shù)據(jù)線與導(dǎo)航計算機系統(tǒng)(10)連接。