CN107300920A - Slj900流动式架桥机运梁过隧道自动驾驶系统及过隧道方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SLJ900流动式架桥机运梁过隧道自动驾驶系统及过隧道方法，系统包括激光测距系统、主控制系统、车轮转向与速度控制系统、显示和警示系统，其中激光测距系统，主要由四个激光测距传感器组成，分别安装在SLJ900流动式架桥机的前后车架的两侧。主控制系统将接收地数据进行分析比较，判断架桥机是否偏移，并发出信号到车轮转向与速度控制系统和显示和警示系统。本发明在不改变原控制系统组成的基础上，仅增加激光测距系统，对原有控制软件进行升级，构成流动式架桥机过隧道自动驾驶控制系统，以实现SLJ900流动式架桥机自动驾驶通过隧道的目的，结构简单、控制性能好，并且具有较高的精度和响应性能。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种SLJ900流动式架桥机运梁过隧道自动驾驶系统及过隧道方法。
背景技术
SLJ900流动式架桥机可实现临近隧道口或者隧道内架梁，且隧道通过性好，是一种能够适应在任意工况下均可高效架梁施工的全工况新型提运架设备。
当流动式架桥机运梁通过隧道时，箱梁翼缘与隧道两侧的壁面平均距离不足300mm，当行驶速度不低于2km/h的条件下，仅依赖操作人员进行操控极易发生箱梁与隧道侧壁的碰撞，造成箱梁损坏等事故。特别是当隧道为弯道时，此种情况将更为复杂和恶劣。为解决运梁过隧道时安全性，特提出SLJ900流动式架桥机运梁过隧道自动驾驶系统，旨在保证运通过隧道时箱梁与隧道壁保持一定的安全距离，使架桥机顺利通过隧道。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、控制性能好、具有较高精度和响应性能的SLJ900流动式架桥机运梁过隧道自动驾驶系统及过隧道方法。
为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明系统主要包括SLJ900流动式架桥机、激光测距系统、主控制系统、车轮转向与速度控制系统、显示和警示系统，所述激光测距系统由四个激光测距传感器组成，分别安装在SLJ900流动式架桥机的前后车架的两侧；所述激光测距系统的信号输出端与主控制系统的信号接收端相连，激光测距系统测量SLJ900流动式架桥机的四个端点离隧道内壁的距离，将测得的数据发送到主控制系统；所述主控制系统的信号输出端分别与车轮转向与速度控制系统、显示和警示系统相连，主控制系统接收激光测距系统的数据并对数据进行分析比较，判断架桥机是否偏移，并发出信号控制车轮转向与速度控制系统、显示和警示系统。
一种SLJ900流动式架桥机运梁过隧道自动驾驶系统的运梁过隧道方法，将SLJ900流动式架桥机行驶到平行隧道中心线的位置，该位置可依据激光测距传感器的指示值近似相等为依据，将各激光测距传感器此时测得的距离标志为零位；利用激光测距传感器感知车体及箱梁在隧道中的状态，设置安全距离范围；系统通过转向控制系统自动调整架桥机处于中位；当架桥机车偏离中心小于±30mm(空载时为±50mm)时，不进行方向的调整；当架桥机车偏离中心大于±30mm(空载时为±50mm)时，自动进行方向调整；架桥机车偏离中心大于±50mm(空载时为±80mm)时，自动进行方向调整，并发出预警信号(间断性鸣笛，显示器显示“预警慢行”)；当架桥机车偏离中心大于±80mm(空载时为±150mm)时，架桥机自动停止，并发出报警信号(连续性鸣笛，显示器显示“报警停车”)。
自动驾驶控制系统的要求如下：
(1)运梁过隧道时，行驶速度≮2km/h；
(2)车辆偏离中心最大范围小于+/-100mm；
(3)行驶能实现自动纠偏。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：在不改变原控制系统组成的基础上，仅增加激光测距系统，对原有控制软件进行升级，构成流动式架桥机过隧道自动驾驶控制系统，以实现SLJ900流动式架桥机自动驾驶通过隧道的目的，结构简单、控制性能好，并且具有较高的精度和响应性能。
附图说明
图1为本发明系统结构简图。
图2为本发明激光测距传感器安装图。
附图标号：1-激光测距系统、2-主控系统、3-显示与警示系统、4-车轮转向与速度控制系统、5-激光测距传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
在图1和图2所示的系统结构和安装示意图中，激光测距传感器5固定在前后车两侧，四个激光测距传感器共同组成了激光测距系统1。其主要测量架桥机四个端点离隧道内壁的距离，并将测得的数据发送到主控制系统2。主控制系统2，其主要将接收地数据进行分析比较，判断架桥机是否偏移，并发出信号到车轮转向与速度控制系统3和显示和警示系统4，对架桥机进行调控和状态显示。车轮转向与速度控制系统3，主要执行主控制系统发出的信号调控车身位置和速度，显示和警示系统4，主要起到提醒驾驶员作用。
当使用本系统过隧道时，将SLJ900流动式架桥机行驶到平行隧道中心线的位置，该位置可依据激光测距传感器的指示值近似相等为依据，将各激光测距传感器此时测得的距离标志为零位；利用激光测距传感器感知车体及箱梁在隧道中的状态，设置安全距离范围；系统通过转向控制系统自动调整架桥机处于中位；当架桥机车偏离中心小于±30mm(空载时为±50mm)时，不进行方向的调整；当架桥机车偏离中心大于±30mm(空载时为±50mm)时，自动进行方向调整；架桥机车偏离中心大于±50mm(空载时为±80mm)时，自动进行方向调整，并发出预警信号(间断性鸣笛，显示器显示“预警慢行”)；当架桥机车偏离中心大于±80mm(空载时为±150mm)时，架桥机自动停止，并发出报警信号(连续性鸣笛，显示器显示“报警停车”)。
设前进左前侧测得的距离为dfl,前进右前侧测得的距离为dfr,前进左后侧测得的距离为drl,前进右后侧测得的距离为drr。
1)传感器标零(第一次执行)：将流动式架桥机行驶到平行隧道中心线的位置(可依据测距传感器的指示值近似相等为依据)，将各传感器此时测得的距离标志为零位。
2)计算前侧两侧的传感器所测的距离差：控制权在前驾时dfe＝dfl-dfr，控制权在后驾时dfe＝drr-drl。
3)计算后侧两侧的传感器所测的距离差：控制权在前驾时dre＝drl-drr，控制权在后驾时dfe＝dfr-dfl。
桥机开始进入隧道时，前车测距仪开始投入工作；后车测距仪未投入工作，保持待机状态。此时只有前车测距仪参与数据计算。
1)当-60<dfe<60mm，保持桥机轮组直行状态。
2)当dfe>60mm，前车右偏，桥机轮组半八01字左调至1)状态。
3)当dfe<-60mm，前车左偏，桥机轮组半八字右调至1)状态。
桥机全部驶入隧道时，后车测距仪均也开始投入工作，前后车测距仪均参与数据计算。
1)当-60<dfe<60mm，且-60<dre<60mm,偏移量小于30mm，保持轮组直行状态。
2)当-60<dfe<60mm，且dre>60mm,后车向右偏移，轮组后半八字左调至1)状态。
3)当-60<dfe<60mm，且dre<-60mm,后车向左偏移，轮组后半八字右调至1)状态。
4)当dfe>60mm，且-60<dre<60mm,前车向右偏移,轮组前半八字向左调至1)状态。
5)当dfe<-60mm，且-60<dre<60mm,前车向左偏移，轮组前半八字右调至1)状态。
6)当dfe<-60mm，且dre<-60mm,整车向左偏移，轮组向右斜行调至1)状态。
7)当dfe>60mm，且dre>60mm，整车向右偏移，轮组向左斜行调至1)状态。
8)当dfe<-60mm，且dre>60mm，前车左偏后车右偏，轮组八字右调至1)状态。
9)当dfe>60mm，且dre<-60mm,前车右偏后车左偏，轮组八字向左调至1)状态。
桥机驶出隧道时，前车测距仪退出工作，保持待机状态；只有后车测距仪参与数据计算；
1)当-60<dre<60mm，保持轮组直行状态。
2)当dre>60mm，后车右偏，轮组后半八字左调至1)状态。
3)当dre<-60mm，后车左偏，轮组后半八字右调至1)状态。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (2)
1.一种SLJ900流动式架桥机运梁过隧道自动驾驶系统，主要包括SLJ900流动式架桥机、激光测距系统、主控制系统、车轮转向与速度控制系统、显示和警示系统，其特征在于：所述激光测距系统由四个激光测距传感器组成，分别安装在SLJ900流动式架桥机的前后车架的两侧；所述激光测距系统的信号输出端与主控制系统的信号接收端相连，激光测距系统测量SLJ900流动式架桥机的四个端点离隧道内壁的距离，将测得的数据发送到主控制系统；所述主控制系统的信号输出端分别与车轮转向与速度控制系统、显示和警示系统相连，主控制系统接收激光测距系统的数据并对数据进行分析比较，判断架桥机是否偏移，并发出信号控制车轮转向与速度控制系统、显示和警示系统。
2.一种基于权利要求1所述SLJ900流动式架桥机运梁过隧道自动驾驶系统的运梁过隧道方法，其特征在于：将SLJ900流动式架桥机行驶到平行隧道中心线的位置，该位置可依据激光测距传感器的指示值近似相等为依据，将各激光测距传感器此时测得的距离标志为零位；利用激光测距传感器感知车体及箱梁在隧道中的状态，设置安全距离范围；系统通过转向控制系统自动调整架桥机处于中位；当架桥机车偏离中心小于±30mm(空载时为±50mm)时，不进行方向的调整；当架桥机车偏离中心大于±30mm(空载时为±50mm)时，自动进行方向调整；架桥机车偏离中心大于±50mm(空载时为±80mm)时，自动进行方向调整，并发出预警信号；当架桥机车偏离中心大于±80mm(空载时为±150mm)时，架桥机自动停止，并发出报警信号。
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