一種旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，屬于工程機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆機(jī)在工作過程中，最理想的狀態(tài)是能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆頭所受到的垂直向阻力和側(cè)向阻力，以幫助操作人員判斷地質(zhì)情況，并由此進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，但鉆頭上不便于安裝壓力傳感器，因此現(xiàn)有技術(shù)中主要依賴于液壓系統(tǒng)的壓力表和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的讀數(shù)，通過操作人員的專業(yè)來判斷，在這種情況下，為了提高精度，盡可能的避免誤判，一來需要花費(fèi)極高成本，二來也需要操作人員足夠?qū)I(yè)，這給企業(yè)帶來的極高的負(fù)擔(dān)。另一方面，在操作過程中，操作人員需要一直關(guān)注運(yùn)行情況并作出反應(yīng)，因此這對(duì)操作人員的要求會(huì)非常高，如保持出現(xiàn)任何需要控制鉆機(jī)暫停的情況操作人員都能及時(shí)反映，則操作人員也會(huì)非常疲憊，由此則可能嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠及時(shí)反應(yīng)以降低操作人員工作強(qiáng)度，并且操作簡(jiǎn)單、成本低廉、控制準(zhǔn)確的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
[0005]本發(fā)明提供的一種旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，包括磁敏傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、燃油計(jì)量器、計(jì)算器、控制端、觸控屏；所述磁敏傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器連接至計(jì)算器，所述燃油計(jì)量器、觸控屏連接至控制端；所述計(jì)算器還連接有鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的液壓壓力表；所述控制端還連接鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU和鉆機(jī)的控制電路；所述計(jì)算器和控制端相互連接；所述計(jì)算器還與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接；所述磁敏傳感器安裝在鉆桿一側(cè)，在鉆桿上對(duì)應(yīng)磁敏傳感器的位置設(shè)置有磁柵尺；所述轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在鉆桿的主動(dòng)力軸上，測(cè)量鉆桿的轉(zhuǎn)速；所述計(jì)算器、控制端均為單片機(jī)。
[0006]所述計(jì)算器為16位單片機(jī)。
[0007]所述控制端為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器位單片機(jī)。
[0008]還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述計(jì)算器和控制端各自與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器連接。
[0009]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為移動(dòng)硬盤。
[0010]所述計(jì)算器通過磁敏傳感器傳輸?shù)囊苿?dòng)距離和自身計(jì)時(shí)計(jì)算出鉆桿在下鉆速度，并通過下鉆速度和液壓壓力表傳輸?shù)囊簤合到y(tǒng)實(shí)時(shí)壓力計(jì)算鉆頭所受垂直受力數(shù)據(jù)；所述計(jì)算器還通過轉(zhuǎn)速傳感器傳輸?shù)霓D(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU傳輸?shù)念~定轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)計(jì)算鉆頭所受側(cè)向受力數(shù)據(jù)。
[0011]所述計(jì)算器將計(jì)算出的垂直受力數(shù)據(jù)和側(cè)向受力數(shù)據(jù)傳輸至控制端，控制端結(jié)合垂直受力數(shù)據(jù)、側(cè)向受力數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU傳輸?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)工作情況數(shù)據(jù)、燃油計(jì)量器傳輸?shù)挠秃臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并根據(jù)實(shí)時(shí)分析的結(jié)果通過發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、控制電路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行控制。
[0012]所述計(jì)算器將接收到的數(shù)據(jù)和計(jì)算出的垂直受力數(shù)據(jù)、側(cè)向受力數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0013]所述觸控屏為電容式觸控屏，可對(duì)控制端的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并可對(duì)控制端的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:①可實(shí)時(shí)判斷并完成預(yù)定控制，操作人員無需時(shí)時(shí)緊盯鉆機(jī)運(yùn)行情況，由此有效降低了操作人員的工作強(qiáng)度；?精度高，用磁柵尺和磁敏傳感器來進(jìn)行主要測(cè)量，在很大程度上避免了液壓壓力表可能導(dǎo)致的誤差，由此保證了自動(dòng)控制的準(zhǔn)確度高成本低，無論是硬件成本，還是人力成本，甚至?xí)r間成本，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)都可以大幅降低；④操作容易，操作人員只需要在觸控屏上設(shè)定參數(shù)然后讓系統(tǒng)運(yùn)行即可.
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的連接示意圖；
[0016]圖中:11-磁敏傳感器，12-轉(zhuǎn)速傳感器，13-液壓壓力表，21-發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，22-控制電路，23-燃油計(jì)量器，31-計(jì)算器，32-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，33-控制端，34-觸控屏。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0018]如圖1所示的一種旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，包括磁敏傳感器11、轉(zhuǎn)速傳感器12、燃油計(jì)量器23、計(jì)算器31、控制端33、觸控屏34 ;所述磁敏傳感器11、轉(zhuǎn)速傳感器12連接至計(jì)算器31，所述燃油計(jì)量器23、觸控屏34連接至控制端33 ;所述計(jì)算器31還連接有鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的液壓壓力表13 ;所述控制端33還連接鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU21和鉆機(jī)的控制電路22 ;所述計(jì)算器31和控制端33相互連接；所述計(jì)算器31還與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU21連接；所述磁敏傳感器11安裝在鉆桿一側(cè)，在鉆桿上對(duì)應(yīng)磁敏傳感器11的位置設(shè)置有磁柵尺；所述轉(zhuǎn)速傳感器12設(shè)置在鉆桿的主動(dòng)力軸上，測(cè)量鉆桿的轉(zhuǎn)速；所述計(jì)算器31、控制端33均為單片機(jī)。
[0019]為保證足夠低的成本，同時(shí)又能兼顧計(jì)算性能有保障以保證控制的及時(shí)，所述計(jì)算器31為16位單片機(jī)，所述控制端33為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器32位單片機(jī)。
[0020]為便于對(duì)各種地質(zhì)情況進(jìn)行后期分析，以指導(dǎo)后續(xù)操作的準(zhǔn)確程度，也為了方便進(jìn)一步的改善，還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器32，所述計(jì)算器31和控制端33各自與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器32連接。
[0021]顯然，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量可能非常大，硬件上則可能需要專門設(shè)置服務(wù)器，而在施工場(chǎng)地設(shè)置服務(wù)器實(shí)在比較強(qiáng)人所難，因此為了使用更方便，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器32為移動(dòng)硬盤，企業(yè)只需定期更換移動(dòng)硬盤，并通過移動(dòng)硬盤將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至固定地點(diǎn)(如辦公室)的電腦上即可。
[0022]所述計(jì)算器31通過磁敏傳感器11傳輸?shù)囊苿?dòng)距離和自身計(jì)時(shí)計(jì)算出鉆桿在下鉆速度，并通過下鉆速度和液壓壓力表13傳輸?shù)囊簤合到y(tǒng)實(shí)時(shí)壓力計(jì)算鉆頭所受垂直受力數(shù)據(jù)；所述計(jì)算器31還通過轉(zhuǎn)速傳感器12傳輸?shù)霓D(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU21傳輸?shù)念~定轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)計(jì)算鉆頭所受側(cè)向受力數(shù)據(jù)。
[0023]所述計(jì)算器31將計(jì)算出的垂直受力數(shù)據(jù)和側(cè)向受力數(shù)據(jù)傳輸至控制端33，控制端33結(jié)合垂直受力數(shù)據(jù)、側(cè)向受力數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU21傳輸?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)工作情況數(shù)據(jù)、燃油計(jì)量器23傳輸?shù)挠秃臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并根據(jù)實(shí)時(shí)分析的結(jié)果通過發(fā)動(dòng)機(jī)ECU21、控制電路22對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行控制。
[0024]所述計(jì)算器31將接收到的數(shù)據(jù)和計(jì)算出的垂直受力數(shù)據(jù)、側(cè)向受力數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器32進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0025]所述觸控屏34為電容式觸控屏，可對(duì)控制端33的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并可對(duì)控制端33的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，包括磁敏傳感器(11)、轉(zhuǎn)速傳感器(12)、燃油計(jì)量器(23)、計(jì)算器(31)、控制端(33)、觸控屏(34)，其特征在于:所述磁敏傳感器(11)、轉(zhuǎn)速傳感器(12)連接至計(jì)算器(31)，所述燃油計(jì)量器(23)、觸控屏(34)連接至控制端(33);所述計(jì)算器(31)還連接有鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的液壓壓力表(13);所述控制端(33)還連接鉆機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (21)和鉆機(jī)的控制電路(22);所述計(jì)算器(31)和控制端(33)相互連接；所述計(jì)算器(31)還與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU(21)連接；所述磁敏傳感器(11)安裝在鉆桿一側(cè)，在鉆桿上對(duì)應(yīng)磁敏傳感器(11)的位置設(shè)置有磁柵尺；所述轉(zhuǎn)速傳感器(12)設(shè)置在鉆桿的主動(dòng)力軸上，測(cè)量鉆桿的轉(zhuǎn)速；所述計(jì)算器(31)、控制端(33)均為單片機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算器(31)為16位單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制端(33)為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(32)位單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(32)，所述計(jì)算器(31)和控制端(33)各自與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(32)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(32)為移動(dòng)硬盤。
6.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算器(31)通過磁敏傳感器(11)傳輸?shù)囊苿?dòng)距離和自身計(jì)時(shí)計(jì)算出鉆桿在下鉆速度，并通過下鉆速度和液壓壓力表(13)傳輸?shù)囊簤合到y(tǒng)實(shí)時(shí)壓力計(jì)算鉆頭所受垂直受力數(shù)據(jù)；所述計(jì)算器(31)還通過轉(zhuǎn)速傳感器(12)傳輸?shù)霓D(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU(21)傳輸?shù)念~定轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)計(jì)算鉆頭所受側(cè)向受力數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算器(31)將計(jì)算出的垂直受力數(shù)據(jù)和側(cè)向受力數(shù)據(jù)傳輸至控制端(33)，控制端(33)結(jié)合垂直受力數(shù)據(jù)、側(cè)向受力數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU(21)傳輸?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)工作情況數(shù)據(jù)、燃油計(jì)量器(23)傳輸?shù)挠秃臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并根據(jù)實(shí)時(shí)分析的結(jié)果通過發(fā)動(dòng)機(jī)ECU(21)、控制電路(22)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和鉆機(jī)進(jìn)行控制。
8.如權(quán)利要求6所述的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算器(31)將接收到的數(shù)據(jù)和計(jì)算出的垂直受力數(shù)據(jù)、側(cè)向受力數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(32)進(jìn)行存儲(chǔ)。
9.如權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述觸控屏(34)為電容式觸控屏，可對(duì)控制端(33)的工作參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并可對(duì)控制端(33)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種旋挖鉆機(jī)控制系統(tǒng)，包括磁敏傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、燃油計(jì)量器、計(jì)算器、控制端、觸控屏；所述磁敏傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器連接至計(jì)算器，所述燃油計(jì)量器、觸控屏連接至控制端；所述計(jì)算器還連接有鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的液壓壓力表。本發(fā)明可實(shí)時(shí)判斷并完成預(yù)定控制，操作人員無需時(shí)時(shí)緊盯鉆機(jī)運(yùn)行情況，由此有效降低了操作人員的工作強(qiáng)度；精度高，用磁柵尺和磁敏傳感器來進(jìn)行主要測(cè)量，在很大程度上避免了液壓壓力表可能導(dǎo)致的誤差，由此保證了自動(dòng)控制的準(zhǔn)確度高；成本低，無論是硬件成本，還是人力成本，甚至?xí)r間成本，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)都可以大幅降低；操作容易，操作人員只需要在觸控屏上設(shè)定參數(shù)然后讓系統(tǒng)運(yùn)行即可。
【IPC分類】E21B44-00
【公開號(hào)】CN104533385
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410802646
【發(fā)明人】甘劍波, 李煒東, 令狐克鼎, 文小剛
【申請(qǐng)人】遵義宏建機(jī)電設(shè)備有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日