CN108221611A - 一种基于探地雷达的铣刨机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于探地雷达的铣刨机控制系统，包括传送装置、铣刨装置、行走装置、探地雷达系统和料车。料车跟随铣刨机并保持一定的距离在铣刨机前方的一侧。所述的铣刨装置、行走装置安装在铣刨机上，并把铣刨装置铣刨下来的石料输送出去，并由料车接住。所述的探地雷达系统包括:探地雷达主机、天线接收装置、宽带接收机、雷达主控单元，显示屏，探地雷达主机和天线接收装置安装在石料的传送装置上。采用上述技术方案，通过探地雷达系统以及对输料、铣刨、行走系统的控制，从而实现在铣刨过程中，探地雷达探测到地下异物及时向铣刨机和料车发送异常警报并且停车操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于探地雷达的铣刨机工作路面异物检测系统。
背景技术
现代科学技术的发展，极大推动了不同学科之间相互交叉与渗透，导致了几乎所有工程领域的技术革命与改造，纵向分化、横向综合已成为当代科学技术发展的重要特点。工程技术领域的历史几乎随着现代社会的发展不断创新进步着，在解决各种问题的同时，也留下了许多行业内无法解决的技术难题，为了使工程机械向高精度、高效率、高性能、智能化和自动化的方向发展，跨学科领域的知识急切的需要被引入工程机械行业。
铣刨机作为路面养护机械的关键设备，随着我国大量公路逐步进入养护期，铣刨机的市场占有量也在逐年提升，尤其是大型铣刨机的市场。大型铣刨机作业时，铣刨转子高速旋转的同时，并按预先的设定向下运动一定的深度，随着设备向前行走，将旧路面剥离。
随着当今社会的快速发展，城市路面的内部结构越来越复杂，铣刨机械在日常工作中地面下有钢丝、钢筋网、燃气管道、桥梁伸缩缝、阴井盖等异物，会影响到正常的施工过程，甚至引起工程事故。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种基于探地雷达的铣刨机控制系统，包括用于输送石料的铣刨装置、铣刨车行走装置、探地雷达系统、和用于存放石料的料车。所述的料车跟随铣刨机并保持一定的距离在铣刨机前方。所述的传送装置、铣刨装置、行走装置安装在铣刨机上，并把铣刨装置铣刨下来的石料输送出去，并由料车接住。所述的探地雷达系统包括: 探地雷达主机、天线接收装置、宽带接收机、雷达主控单元，显示屏，探地雷达主机和天线接收装置安装在石料的传送装置上。采用上述技术方案，通过探地雷达系统以及对输料、铣刨、行走系统的控制，从而实现在铣刨过程中，探地雷达探测到地下异物及时向铣刨机和料车发送异常警报并且停车操作。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于探地雷达的铣刨机控制系统，包括安装在铣刨机上的铣刨装置、带动铣刨车运动的行走装置和用于存放石料的料车；所述的料车跟随铣刨机运动并保持一定的距离在铣刨机前方；铣刨装置铣刨下来的石料经输料带输送至料车；其特征在于，还包括探地雷达系统，所述的探地雷达系统包括:探地雷达主机、天线接收发送装置、雷达主控单元，探地雷达主机朝向路面设置，由安装在探地雷达主机底部的天线接收发送装置朝向路面发送电磁波信号和接收电磁波反射信号，对路面下的异物进行检测；探地雷达主机探测到地下异物时将信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将信号发送至主控制器，由主控制器向铣刨机和料车发送异常警报信号，控制铣刨机执行停车或避让操作。
探地雷达主机安装在铣刨机的铣刨鼓的前方，通过安装架与铣刨机的行走履带相连，并且本身具有车轮与滑雪机构，适应于地面的起伏变化。
当探地雷达检测到地下异物时，将检测信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将停车命令信号发送至主控制器，由主控制器控制铣刨装置停止铣刨，并且控制抬升铣刨鼓到初始状态。
当探地雷达检测到地下异物时，将检测信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将停车命令信号发送至主控制器，由主控制器控制行走装置停止行走。 在操作人员下达下一步命令前，整车处于待机状态。
当探地雷达检测到地下异物时，将检测信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将停车命令信号发送至主控制器，主控制器控制料车停车。
主控制器控制铣刨装置停止铣刨的同时控制料车停车。
探地雷达主机探测的地下异物包括钢丝、钢筋网、燃气管道、桥梁伸缩缝或/和阴井盖。
控制系统可以执行自动避让功能，当用户选择自动避让功能时，铣刨机执行以下躲避步骤：
步骤1：探地雷达探测到相应异物，向控制器反馈异物的大小、位置。
步骤2：铣刨机执行停车指令，关闭找平系统，将整机提升使得铣刨鼓高于井盖。
步骤3：行车越过相应异物。
步骤4：再次停车。
步骤5：后支腿下落至正常施工位置。
步骤6：找平自动开启并调整到设定深度。
步骤7：行车再次正常施工。
本发明的有益效果是：
第一、在铣刨工作中直接完成路面以下异物检测，减小检测工作量。
第二、在检测到异物时，立马自动警报，自动停止铣刨机铣刨工作和行走工作，也将异物警报发送给料车，与铣刨机一同停车。避免操作人员在异常情况发生时因处理不及时而发生事故，提高自动化程度。
附图说明
图1是本发明一种基于探地雷达的铣刨机控制系统工作时图；
图2是当探地雷达探测到地下异物时，紧急制动。
图中，1-铣刨机，2-料车，3-输料带，4-探地雷达主机，5-行走装置，6-工作路面，7-路面下异物(燃气管道)，8-铣刨装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，一种基于探地雷达的铣刨机控制系统，包括安装在铣刨机上的铣刨装置8、带动铣刨车运动的行走装置5和用于存放石料的料车2；料车2跟随铣刨机1运动并保持一定的距离在铣刨机前方；铣刨装置8铣刨下来的石料经输料带3输送至料车2；还包括探地雷达系统，探地雷达系统包括:探地雷达主机4、天线接收发送装置、雷达主控单元，探地雷达主机4朝向路面设置，由安装在探地雷达主机底部的天线接收发送装置朝向路面发送电磁波信号和接收电磁波反射信号，对路面下的异物进行检测；探地雷达主机探测到地下异物时将信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将信号发送至主控制器，由主控制器向铣刨机和料车发送异常警报信号，控制铣刨机执行停车或避让操作。雷达主控单元可安装在铣刨机的操作箱内。采用上述技术方案，通过探地雷达系统以及对输料、铣刨、行走系统的控制，从而实现在铣刨过程中，探地雷达探测到地下异物时及时向铣刨机1和料车2发送异常警报，铣刨机1执行停车或避让操作。料车2会有相应信号接收器，当接收到雷达警告信号时停车。
优选，探地雷达主机及天线接收发送装置安装在铣刨鼓的前方，通过特定安装架与行走履带相连。水平方向与铣刨鼓相距2米。在铣刨机进行铣刨作业时，同时进行铣刨路面下异物检测，包括钢丝、钢筋网、燃气管道、桥梁伸缩缝、阴井盖等异物。
图2中为当探地雷达检测到路面下异物燃气管道7时，将检测信号发送至雷达主控单元，由雷达主控单元将停车命令发送给主控制器，主控制器控制铣刨装置8立刻停止铣刨工作，并且抬升铣刨鼓到初始状态。将命令发送给料车2，料车2制动。避免因铣刨工作产生不必要的事故。
优选，当探地雷达检测到工作路面6存在地下异物时，将检测信号发送至雷达主控单元，由雷达主控单元将停车命令发送给主控制器，主控制器控制行走装置5立刻停止行走，在操作人员下达下一步命令前，整车处于待机状态。
优选，所述的料车2可接收到主控制器的停车信号，当探地雷达检测到地下异物，将检测信号发送至雷达主控单元，由雷达主控单元经主控制器向铣刨机1发出停车命令的同时，也向料车2发送停车命令。即同步停车，等待输料带3上剩余石料进入料车2，避免因铣刨机1停车而料车2继续行走时发生石料遗漏到车体之外，最大程度接收石料。
控制系统可以执行自动避让功能，当用户选择自动避让功能时，铣刨机执行以下躲避步骤：
步骤1：探地雷达探测到相应异物，向主控制器反馈异物的大小、位置。
步骤2：主控制器控制铣刨机执行停车指令，关闭找平系统，将整机提升使得铣刨鼓高于井盖。
步骤3：行车越过相应异物。
步骤4：再次停车。
步骤5：后支腿下落至正常施工位置。
步骤6：找平系统自动开启并调整到设定深度。
步骤7：行车再次正常施工。
Claims (7)
1.一种基于探地雷达的铣刨机控制系统，包括安装在铣刨机上的铣刨装置、带动铣刨车运动的行走装置和用于存放石料的料车；所述的料车跟随铣刨机运动并保持一定的距离在铣刨机前方；铣刨装置铣刨下来的石料经输料带输送至料车；其特征在于，还包括探地雷达系统，所述的探地雷达系统包括:探地雷达主机、天线接收发送装置、雷达主控单元，探地雷达主机朝向路面设置，由安装在探地雷达主机底部的天线接收发送装置朝向路面发送电磁波信号和接收电磁波反射信号，对路面下的异物进行检测；探地雷达主机探测到地下异物时将信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将信号发送至主控制器，由主控制器向铣刨机和料车发送异常警报信号，控制铣刨机执行停车或避让操作。
2.根据权利要求1所述的基于探地雷达的铣刨机控制系统，其特征在于，探地雷达主机安装在铣刨机的铣刨鼓的前方，通过安装架与铣刨机的行走履带相连，并且本身具有车轮与滑雪机构，适应于地面的起伏变化。
3.根据权利要求1所述的基于探地雷达的铣刨机控制系统，其特征在于，当探地雷达检测到地下异物时，将检测信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将停车命令信号发送至主控制器，由主控制器控制铣刨装置停止铣刨，并且控制抬升铣刨鼓到初始状态。
4.根据权利要求1所述的基于探地雷达的铣刨机控制系统，其特征在于，当探地雷达检测到地下异物时，将检测信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将停车命令信号发送至主控制器，由主控制器控制行走装置停止行走。
5.根据权利要求1或3所述的基于探地雷达的铣刨机控制系统，其特征在于，当探地雷达检测到地下异物时，将检测信号发送至雷达主控单元，雷达主控单元将停车命令信号发送至主控制器，主控制器控制料车停车。
6.根据权利要求5所述的基于探地雷达的铣刨机控制系统，其特征在于，主控制器控制铣刨装置停止铣刨的同时控制料车停车。
7.根据权利要求1所述的基于探地雷达的铣刨机控制系统，其特征在于，探地雷达主机探测的地下异物包括钢丝、钢筋网、燃气管道、桥梁伸缩缝或/和阴井盖。
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