本實(shí)用新型涉及水工工程施工應(yīng)用領(lǐng)域,具體涉及一種基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)。
背景技術(shù):
水下拋石基床整平是水工工程中非常重要的環(huán)節(jié)。拋石基床是用塊石拋填的基床,為使基床頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求,以及便于平穩(wěn)安裝上部預(yù)制構(gòu)件,基床頂面需按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行細(xì)平或極細(xì)平,拋石基床的整平精度直接影響著預(yù)制構(gòu)件著床的最終成型精度。
拋石基床整平的傳統(tǒng)施工工藝主要采用導(dǎo)軌刮道法,在基床的整平范圍內(nèi)安設(shè)導(dǎo)軌,潛水員于水下用鐵軌作刮道,推動(dòng)刮道在導(dǎo)軌頂面滑動(dòng),以刮道底為準(zhǔn)進(jìn)行整平。傳統(tǒng)施工方法中需要潛水員長(zhǎng)時(shí)間潛水作業(yè),施工風(fēng)險(xiǎn)較大;水下能見(jiàn)度低,基床整平精度依賴(lài)于人工操作,整平精度得不到保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng),本實(shí)用新型基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng),通過(guò)無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元獲取長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的鏟斗的尖部的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)值并與控制器中設(shè)定的鏟斗的尖部的三維坐標(biāo)值,即目標(biāo)三維坐標(biāo)值進(jìn)行比對(duì),分析出差值,并精確控制液壓系統(tǒng)中的各個(gè)油缸伸縮,從而使鏟斗的尖部在完成對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化整平施工程序時(shí)始終保持在相應(yīng)的目標(biāo)三維坐標(biāo)位置處,從而能精準(zhǔn)地完成整個(gè)作業(yè)段整平施工作業(yè)。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng),包括:
整平駁船;
長(zhǎng)臂挖掘機(jī),所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的行走裝置固設(shè)在所述整平駁船上;
無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元,其包括:
定位天線(xiàn),其豎直設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的配重的頂部,用于獲取所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的三維坐標(biāo)信息;
定向天線(xiàn),其豎直設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的配重的頂部,用于獲取所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體的偏轉(zhuǎn)角度信息;
車(chē)體傾斜傳感器,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的駕駛室的后方的機(jī)體上,用于獲取所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體在豎直方向和水平方向的傾斜角度信息;
動(dòng)臂傾斜傳感器,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的動(dòng)臂上,用于獲取所述動(dòng)臂在豎直方向的傾斜角度信息;
斗桿臂傾斜傳感器,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的斗桿臂上,用于獲取所述斗桿臂在豎直方向的傾斜角度信息;
鏟斗傾斜傳感器,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的鏟斗上,用于獲取所述鏟斗在豎直方向的傾斜角度信息;
測(cè)深儀,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的斗桿臂上,用于獲取一個(gè)施工工位的實(shí)際基床高程和平整度信息;
控制器,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的駕駛室內(nèi),所述控制器分別與所述定位天線(xiàn)、所述定向天線(xiàn)、所述車(chē)體傾斜傳感器、所述動(dòng)臂傾斜傳感器、所述斗桿臂傾斜傳感器、所述鏟斗傾斜傳感器和所述測(cè)深儀連接;所述控制器用于接收所述定位天線(xiàn)、所述定向天線(xiàn)、所述車(chē)體傾斜傳感器、所述動(dòng)臂傾斜傳感器、所述斗桿臂傾斜傳感器、所述鏟斗傾斜傳感器和所述測(cè)深儀傳送的信息,并控制液壓系統(tǒng)的運(yùn)行。
優(yōu)選的是,所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)中,所述整平駁船上設(shè)置有絞纜機(jī)。
優(yōu)選的是,所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)中,所述定位天線(xiàn)和所述定向天線(xiàn)間的間距大于3米。
優(yōu)選的是,所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)中,所述整平駁船與所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的行走裝置間設(shè)置有防側(cè)滑裝置。
優(yōu)選的是,所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)中,所述無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元還包括:
操控界面,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的駕駛室內(nèi),所述操控界面與所述控制器連接。
本實(shí)用新型至少包括以下有益效果:
本實(shí)用新型的控制器配置于長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的駕駛室里,控制器可以采集多種空間姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù),計(jì)算出鏟斗的尖部的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)值后與目標(biāo)三維坐標(biāo)值進(jìn)行比對(duì),分析出兩者的差值,并精確控制液壓系統(tǒng)中的各個(gè)油缸伸縮,使鏟斗的尖部在完成對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化整平施工程序時(shí)始終保持在相應(yīng)的目標(biāo)三維坐標(biāo)位置,從而能精準(zhǔn)地完成整個(gè)作業(yè)段整平施工作業(yè)。
本實(shí)用新型中的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)將最先進(jìn)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的RTK測(cè)量技術(shù)與多種空間姿態(tài)傳感器技術(shù)相結(jié)合,水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)搭載的無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元可以通過(guò)CAN總線(xiàn)得到長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的空間姿態(tài)信息及鏟斗的尖部的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)值與目標(biāo)三維坐標(biāo)值的差值,然后通過(guò)閥芯、限流比例閥實(shí)現(xiàn)對(duì)主閥、主泵的控制,主閥節(jié)流、主泵容積調(diào)速,實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)中各油缸的精確控制,達(dá)到在一個(gè)施工工位內(nèi)進(jìn)行無(wú)人自動(dòng)化整平施工的目的,從而能精準(zhǔn)地完成整個(gè)作業(yè)段整平施工整作業(yè)。
本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn),部分還將通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
在本實(shí)用新型的描述中,術(shù)語(yǔ)“橫向方向”、“豎直方向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
如圖1所示,本實(shí)用新型提供一種基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng),包括:
整平駁船100;
長(zhǎng)臂挖掘機(jī)110,所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的行走裝置固設(shè)在所述整平駁船100上;
無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120,其包括:
定位天線(xiàn)121,其豎直設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的配重111的頂部,用于獲取所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的三維坐標(biāo)信息;
定向天線(xiàn)122,其豎直設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的配重111的頂部,用于獲取所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112的偏轉(zhuǎn)角度信息,具體的,測(cè)量的偏轉(zhuǎn)角度為所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112與行走裝置在水平面上的夾角;
車(chē)體傾斜傳感器123,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的駕駛室113的后方的機(jī)體112上,用于獲取所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在豎直方向和水平方向的傾斜角度信息;
動(dòng)臂傾斜傳感器124,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的動(dòng)臂114上,用于獲取所述動(dòng)臂114在豎直方向的傾斜角度信息;
斗桿臂傾斜傳感器125,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的斗桿臂115上,用于獲取所述斗桿臂115在豎直方向的傾斜角度信息;
鏟斗傾斜傳感器126,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的鏟斗116上,用于獲取所述鏟斗116在豎直方向的傾斜角度信息;
測(cè)深儀127,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的斗桿臂115上,用于獲取一個(gè)施工工位的實(shí)際基床高程和平整度信息;
控制器128,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的駕駛室113內(nèi),所述控制器128分別與所述定位天線(xiàn)121、所述定向天線(xiàn)122、所述車(chē)體傾斜傳感器123、所述動(dòng)臂傾斜傳感器124、所述斗桿臂傾斜傳感器、所述鏟斗傾斜傳感器126和所述測(cè)深儀127連接;所述控制器128用于接收所述定位天線(xiàn)121、所述定向天線(xiàn)122、所述車(chē)體傾斜傳感器123、所述動(dòng)臂傾斜傳感器124、所述斗桿臂傾斜傳感器、所述鏟斗傾斜傳感器126和所述測(cè)深儀127傳送的信息,并控制液壓系統(tǒng)的運(yùn)行;所述控制器128可以匯集多種空間姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù),計(jì)算出鏟斗116的尖部的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)值并與目標(biāo)三維坐標(biāo)值進(jìn)行比對(duì),分析出兩者的差值并精確控制液壓系統(tǒng)中的各個(gè)油缸伸縮,從而使鏟斗116的尖部在完成對(duì)應(yīng)的自動(dòng)整平施工程序時(shí)始終保持在相應(yīng)的目標(biāo)三維坐標(biāo)位置;無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120可以控制長(zhǎng)臂挖掘機(jī)在一定子步長(zhǎng)度和寬度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化整平施工,在不需要人工干預(yù)的前提下,無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120能自動(dòng)監(jiān)測(cè)到鏟斗116的尖部的實(shí)時(shí)位置,自動(dòng)與目標(biāo)位置進(jìn)行對(duì)比,并能適時(shí)調(diào)整到目標(biāo)的位置,完成整平施工。
本方案中所采用的車(chē)體傾斜傳感器123、動(dòng)臂傾斜傳感器124、斗桿臂傾斜傳感器和鏟斗傾斜傳感器126均為傾角傳感器,把MCU、MEMS加速度計(jì)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和通訊單元全都集成在一塊非常小的電路板上面,可以直接輸出角度等傾斜數(shù)據(jù);一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部,速度是無(wú)法測(cè)量的,但卻可以測(cè)量其加速度,如果初速度已知,就可以通過(guò)積分算出線(xiàn)速度,進(jìn)而可以計(jì)算出直線(xiàn)位移,所以它其實(shí)是運(yùn)用慣性原理的一種加速度傳感器,當(dāng)傾角傳感器靜止時(shí)也就是側(cè)面和垂直方向沒(méi)有加速度作用,那么作用在它上面的只有重力加速度,重力垂直軸與加速度傳感器靈敏軸之間的夾角就是傾斜角了。
所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)中,所述整平駁船100上設(shè)置有絞纜機(jī)。
本方案中整平駁船100上設(shè)置的絞纜機(jī)可設(shè)置在整平泊船的船首、船尾或中部,可以通過(guò)絞纜將整平駁船100的位置固定,同時(shí)絞纜機(jī)可以自動(dòng)調(diào)整絞纜張力,根據(jù)潮汐的漲落和整平駁船100的吃水變化,相應(yīng)的調(diào)節(jié)絞纜的松緊,保證各根絞纜受力均勻。
所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)中,所述定位天線(xiàn)121和所述定向天線(xiàn)122間的間距大于3米。
本方案中定位天線(xiàn)121和定向天線(xiàn)122均沿豎直方向設(shè)置,且二者之間的距離越大測(cè)量的結(jié)果越準(zhǔn)確。
所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)中,所述整平駁船100與所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的行走裝置間設(shè)置有防側(cè)滑裝置。
本方案中防側(cè)滑裝置主要是將長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的行走裝置和整平駁船100固定住,使其在整平施工過(guò)程中保持相對(duì)靜止,所述防側(cè)滑裝置可以為位于長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的行走裝置兩側(cè)的沿水平方向的凸起(通過(guò)凸起限制行走裝置在水平方向的移動(dòng)),或者在整平駁船100上設(shè)置與長(zhǎng)臂挖掘機(jī)履帶相匹配的凹槽用來(lái)固定長(zhǎng)臂挖掘機(jī),即將履帶置于凹槽中。
所述的基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)中,所述無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120還包括:
操控界面,其設(shè)置在所述長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的駕駛室113內(nèi),所述操控界面與所述控制器128連接。
本方案中采用基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)進(jìn)行整平施工的方法,包括以下步驟:
步驟一、將長(zhǎng)臂挖掘機(jī)110的行走裝置固設(shè)在整平駁船100上,然后將整平駁船100固定在一個(gè)施工工位的目標(biāo)位置處;開(kāi)始一個(gè)施工工位的整平施工。
步驟二、通過(guò)定位天線(xiàn)121和定向天線(xiàn)122分別獲取長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的三維坐標(biāo)值信息和長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112的偏轉(zhuǎn)角度信息,并將長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的三維坐標(biāo)值信息和長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112的偏轉(zhuǎn)角度信息傳送至控制器128,車(chē)體傾斜傳感器123、動(dòng)臂傾斜傳感器124、斗桿臂傾斜傳感器和鏟斗傾斜傳感器126分別獲取長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在豎直方向和水平方向的傾斜角度信息、動(dòng)臂114在豎直方向的傾斜角度信息、斗桿臂115在豎直方向的傾斜角度信息和鏟斗116在豎直方向的傾斜角度信息,并將長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在豎直方向和水平方向的傾斜角度信息、動(dòng)臂114在豎直方向的傾斜角度信息、斗桿臂115在豎直方向的傾斜角度信息和鏟斗116在豎直方向的傾斜角度信息傳送至控制器128,由于機(jī)體112、動(dòng)臂114、斗桿臂115和鏟斗116的尺寸均已知,控制器128根據(jù)機(jī)體112的三維坐標(biāo)、動(dòng)臂114在豎直方向的傾斜角度信息、斗桿臂115在豎直方向的傾斜角度信息和鏟斗116在豎直方向的傾斜角度信息以及機(jī)體112、動(dòng)臂114、斗桿臂115和鏟斗116的尺寸計(jì)算得到鏟斗116的尖部的三維坐標(biāo)值后,在操控界面設(shè)定至少一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值,并將至少一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值傳送至控制器128,控制器128根據(jù)鏟斗116的尖部的三維坐標(biāo)值和所有挖掘目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值的差值,進(jìn)行分層刮鏟厚度和層數(shù)的設(shè)定,所述刮鏟厚度為需整平土層的厚度,所述層數(shù)為對(duì)需整平土層的刮鏟次數(shù),同時(shí)設(shè)定動(dòng)臂114和斗桿臂115在豎直方向的傾斜角度、與所有挖掘目標(biāo)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化整平施工程序(即一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)自動(dòng)化整平施工程序),以及
步驟三、控制長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)運(yùn)行,使液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂114、斗桿臂115和鏟斗116運(yùn)動(dòng),將鏟斗116的尖部的位置調(diào)整至一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)的上方后,開(kāi)始施工,施工過(guò)程中,無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120實(shí)時(shí)獲取長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的三維坐標(biāo)值信息、長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112的偏轉(zhuǎn)角度信息、長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在豎直方向和水平方向的傾斜角度信息、動(dòng)臂114在豎直方向的傾斜角度信息、斗桿臂115在豎直方向的傾斜角度信息和鏟斗116在豎直方向的傾斜角度信息并將長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的三維坐標(biāo)值信息、長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112的偏轉(zhuǎn)角度信息、長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的機(jī)體112在豎直方向和水平方向的傾斜角度信息、動(dòng)臂114在豎直方向的傾斜角度信息、斗桿臂115在豎直方向的傾斜角度信息和鏟斗116在豎直方向的傾斜角度信息傳送至控制器128,控制器128根據(jù)機(jī)體112的三維坐標(biāo)、動(dòng)臂114在豎直方向的傾斜角度信息、斗桿臂115在豎直方向的傾斜角度信息和鏟斗116在豎直方向的傾斜角度信息以及機(jī)體112、動(dòng)臂114、斗桿臂115和鏟斗116的尺寸計(jì)算得到鏟斗116的尖部的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)值后,通過(guò)比對(duì)鏟斗116的尖部的實(shí)時(shí)三維坐標(biāo)值與控制器128中設(shè)定的鏟斗116的尖部的三維坐標(biāo)值(目標(biāo)三維坐標(biāo)值)的差值后,控制液壓系統(tǒng)運(yùn)行,使液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂114、斗桿臂115和鏟斗116運(yùn)動(dòng),對(duì)鏟斗116的尖部的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,完成與所述一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化整平施工程序,即完成所述一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)的整平施工;
步驟四、當(dāng)挖掘目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)量為至少兩個(gè)時(shí),在完成所述一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)的整平施工后,按與所述一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)相同的整平施工方法,之后一個(gè)接一個(gè)地進(jìn)行其他挖掘目標(biāo)點(diǎn)的整平施工,直至完成一個(gè)施工工位的所有挖掘目標(biāo)點(diǎn)的整平施工;進(jìn)行下一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)的整平施工,即將步驟三中的一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)換成下一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn),施工方法相同。
步驟五、當(dāng)所述一個(gè)施工工位的所有挖掘目標(biāo)點(diǎn)的整平施工完成后,控制器128控制液壓系統(tǒng)運(yùn)行,使液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂114、斗桿臂115和鏟斗116運(yùn)動(dòng),使鏟斗116的尖部高于基床高程1-2m,之后控制器128控制液壓系統(tǒng)運(yùn)行,使液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂114運(yùn)動(dòng),通過(guò)測(cè)深儀127獲取所述一個(gè)施工工位的實(shí)際基床高程和平整度信息并傳送至控制器128,控制器128通過(guò)比對(duì)所述一個(gè)施工工位的實(shí)際基床高程和平整度與控制器128中設(shè)定的基床高程和平整度,若兩者存在差別,即判定此次整平施工不合格,則重復(fù)步驟三到步驟四,即重新按照對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化整平施工程序?qū)嵤┮槐椋?/p>
步驟六、當(dāng)所述一個(gè)施工工位的實(shí)際基床高程和平整度與控制器128中設(shè)定的基床高程和平整度無(wú)差別后,結(jié)束所述一個(gè)施工工位的施工作業(yè),接著將整平駁船100移動(dòng)到下一個(gè)施工工位,重復(fù)上述步驟一到步驟五,完成整個(gè)作業(yè)段整平施工。
一個(gè)施工工位內(nèi)至少有一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn),設(shè)定一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn),在施工過(guò)程中,無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元控制長(zhǎng)臂挖掘機(jī)對(duì)該挖掘目標(biāo)點(diǎn)的規(guī)定子步長(zhǎng)度和寬度范圍內(nèi)的平面進(jìn)行挖掘,所以在施工過(guò)程中,對(duì)某一個(gè)挖掘目標(biāo)點(diǎn)的整平施工指完成該點(diǎn)規(guī)定子步長(zhǎng)度和寬度范圍內(nèi)的自動(dòng)化整平施工
一種采用基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的水下拋石基床自動(dòng)化整平系統(tǒng)的整平施工方法,包括以下步驟:
步驟1:整平駁船100通過(guò)絞纜機(jī)移船定位,到達(dá)整平作業(yè)水域的施工工位;
步驟2:在操控界面上選擇自動(dòng)挖掘模式并按下“初始坐標(biāo)定位”按鈕后,選擇初始挖掘目標(biāo)點(diǎn),并將初始挖掘目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)發(fā)送至控制器128,無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120中挖掘目標(biāo)點(diǎn)的設(shè)置數(shù)目和邊界上相鄰點(diǎn)間距(即相鄰整平區(qū)域的搭接寬度)設(shè)置為開(kāi)放的可變量;
步驟3:無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120根據(jù)鏟斗的尖部的三維坐標(biāo)值(基床拋石高程的實(shí)際坐標(biāo)值)和所有挖掘目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值的差值自動(dòng)進(jìn)行分層刮鏟厚度和層數(shù)的設(shè)定;
步驟4:以上設(shè)定完成后,無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120通過(guò)粗定位將動(dòng)臂114提起至設(shè)定傾角,隨后斗桿臂115卸載至設(shè)定傾角,同步通過(guò)回轉(zhuǎn)定位水平坐標(biāo)。隨后經(jīng)過(guò)精調(diào)位,根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)與實(shí)際坐標(biāo)位置進(jìn)行二次精確定位將鏟斗116的尖部調(diào)整至預(yù)定坐標(biāo)點(diǎn);
步驟5:在已規(guī)劃的路徑內(nèi)不需要人工干預(yù)的前提下,無(wú)人自動(dòng)化整平控制單元120能自動(dòng)檢測(cè)到鏟斗116的尖部的位置,自動(dòng)與目標(biāo)位置進(jìn)行對(duì)比并能適時(shí)調(diào)整到目標(biāo)的位置,完成規(guī)定子步長(zhǎng)度和寬度范圍內(nèi)的自動(dòng)化整平施工;
步驟6:在完成一個(gè)施工工位內(nèi)的整平施工后,提升動(dòng)臂114、斗桿臂115,使鏟斗116尖高于基床高程1-2m。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)臂114,通過(guò)安裝在斗桿臂115上的測(cè)深儀127,測(cè)量已整平區(qū)域的高程和平整度,若出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象,需對(duì)已整平的區(qū)域重新整平一次;
步驟7:基床整平檢測(cè)合格后,結(jié)束該區(qū)域的施工作業(yè)。將整平駁船100絞纜移位,進(jìn)入下一個(gè)施工工位施工,重復(fù)上述步驟即可完成整個(gè)作業(yè)段整平作業(yè)。移船過(guò)程中系統(tǒng)軟件可以顯示整平船下一船位的理論平面位置、移船后的實(shí)際平面位置。
盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開(kāi)如上,但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用,它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域,對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改,因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。