CN112027924A - 用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，包括控制系统和定位系统，其中，所述定位系统用于确定所述气举取土设备所在的空间坐标信息；所述控制系统包括：数据存储单元，其接收并储存所述气举取土设备的预设路径；路线预设单元，其连接于所述数据存储单元，并根据所述预设路径设置相应的坐标点数据；作业规划单元，其根据待吸泥深度H，将吸泥作业分为N个循环作业；控制单元，其与所述数据存储单元、所述路线预设单元、所述定位系统连接。本发明的集中控制系统借助于控制系统、定位系统、视频系统和安全故障系统，实现门式起重机吊装气举取土设备的精确自动取土作业。

Description

用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统和方法

技术领域

本发明涉及沉井下沉施工的自动化气举取土领域。更具体地说，本发明涉及一种用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统和方法。

背景技术

取土下沉是沉井基础施工中最为重要的环节之一。为使沉井基础下沉至设计深度，需将沉井内部的土体排出，使得沉井在自重的作用下克服井壁外侧摩阻力，穿透软弱地层下沉至可作为持力层的坚硬地层。沉井取土下沉过程中，对开挖所形成泥面状态的控制尤为关键，开挖不足则沉井下沉困难，过量或不均则易造成沉井结构倾斜、扭转，甚至引发涌砂、突沉等严重后果。

传统沉井取土下沉施工多采用气举取土法，通过在沉井顶面架设门式起重机等起重设备，人工操作门式起重机下放气举取土设备通过气举反循环进行吸泥作业。作业过程中，气举取土设备下放时机和下放深度依赖于排泥口处观察员的反馈，效率较低；单次吸泥深度和移动路径均依赖操作人员的主观判断，泥面成型质量得不到保证。目前，行业内虽然出现了通过超宽带定位技术等手段实现自动化气举取土的理念，但其实现方法成本较高、控制过程复杂，可实施性不足。

因此，亟需开发一种可精准自动化且控制过程简单的自动化气举取土的控制系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，其借助于控制系统、定位系统、视频系统和安全故障系统，实现精准而且较为简单的门式起重机吊装气举取土设备的自动取土作业。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，包括门式起重机和可升降吊装在所述门式起重机上的气举取土设备，还包括控制系统和定位系统，其中，所述定位系统用于确定所述气举取土设备所在的空间坐标信息；

所述控制系统包括：

数据存储单元，其接收并储存所述气举取土设备的预设路径；

路线预设单元，其连接于所述数据存储单元，并根据所述预设路径建立坐标系和设置相应的坐标点数据；

作业规划单元，其根据待吸泥深度H，将吸泥作业分为N个循环作业，每个循环作业的吸泥深度为H/N；以及

控制单元，其与所述数据存储单元、所述路线预设单元、所述定位系统连接，根据所述预设路径以及所述气举取土设备所在的空间坐标信息，控制所述气举取土设备移动至所述预设路线中的作业起始点；再依次进行N个循环作业，其中每个循环作业包括：控制所述气举取土设备下放至预设高度，再进行吸泥操作，并控制吸泥深度达到预设值H/N。

根据本发明的一优选实施例，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，所述门式起重机包括：

支撑主体，其包括至少两个支腿，以及架设在两个所述支腿之间的横梁；

小车，其可移动设置在所述横梁上；所述小车可沿着所述横梁的长度方向移动，所述气举取土设备通过起升卷筒吊装在所述小车上；

大车，其可移动的设置在所述支撑主体下方，所述大车驱动所述支撑主体移动。

根据本发明的一优选实施例，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，所述定位系统包括：

大车定位单元，包括设置在所述大车的检测轮上的两套第一多圈绝对值编码器，二者相互校检，还包括设置在所述大车的检测轮上的接触式磁开关和布置在大车的轨道上的磁块，所述接触式磁开关用于对作业原点坐标进行设定，所述磁块所在位置被认定为相对坐标系原点；

小车定位单元，包括设置在小车的行走机构上的两套第二多圈绝对值编码器，二者相互校检，还包括设置在小车上的行程限位器，以进行定点校检；

起升定位单元，其包括设置在所述门式起重机的起升卷筒上的两套第三多圈绝对值编码器，二者相互校检，还包括设置在所述起升卷筒上的上极限位置限制器，以进行定点校检；

坐标计算单元，其连接于所述大车定位单元、所述小车定位单元以及所述起升定位单元，并根据所述大车的空间坐标信息、所述小车的空间坐标信息以及所述起升卷筒的高度，计算出所述气举取土设备所在的空间坐标信息。

根据本发明的一优选实施例，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，还包括吊重传感器，其设置在所述起升卷筒上，用于读取起吊物的荷载变化情况。

根据本发明的一优选实施例，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，控制所述气举取土设备下放至预设高度，具体为：利用电动葫芦下放所述气举取土设备过程中，当所述吊重传感器检测到起吊物的荷载小于预设值时，此时所述气举取土设备已接触于泥面，停止下放所述气举取土设备，此时电动葫芦的编码器将记录电动葫芦的钢丝绳下放长度X₀，并再次提升所述气举取土设备预设高度L₀，此时所述气举取土设备下放至预设高度。

根据本发明的一优选实施例，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，还包括视频系统，其包括若干摄像设备，其采集所述门式起重机、所述气举取土设备的视频图像，并传送至显示屏，以供工作人员查看。

根据本发明的一优选实施例，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，还包括泥面标高计算单元，其用于计算泥面标高H，所述泥面标高计算单元预存所述气举取土设备的总长h₁、电动葫芦的吊钩初始位置与沉井顶面的距离h₂、沉井顶面标高h₄；

待完成所有循环作业的吸泥操作之后，所述控制单元控制所述气举取土设备下放，电动葫芦上的编码器记录其钢丝绳下放量h₃；并将该数据传送给所述泥面标高计算单元；

所述泥面标高测量单元根据公式泥面标高H＝h₄-(h₃+h₁—h₂)计算出泥面标高H；

并将该泥面标高数据反馈至所述数据存储单元储存并更新。

根据本发明的一优选实施例，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，所述控制系统还包括若干安全故障系统，其包括安全防护系统、门式起重机失压、欠压以及过压保护系统、过流和短路保护系统、过载保护系统、相序保护系统、超速保护系统、行程保护系统、零位保护系统、联锁保护系统、超负荷保护系统、紧急停止按钮系统以及通讯故障系统；

当所述安全故障系统发生故障时，所述控制单元控制所有操作停止，发出警报并反馈信号至显示屏，显示安全故障种类。

本发明的另一优选实施例还提供了一种用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制方法，包括以下步骤；

步骤1)、路线预设单元接收并储存所述气举取土设备的预设路径，并设置相应的坐标点数据；

步骤2)、作业规划单元根据待吸泥深度H，将吸泥作业分为N个循环作业，每个循环作业的吸泥深度为H/N；

步骤3)、所述定位系统确定所述气举取土设备所在的空间坐标信息；

步骤4)、控制单元根据所述预设路径以及所述气举取土设备所在的空间坐标信息，控制所述气举取土设备移动至所述预设路线中的作业起始点；再依次进行N个循环作业，其中每个循环作业包括：控制所述气举取土设备下放至预设高度，再进行吸泥操作，并控制吸泥深度达到预设值H/N。

根据本发明的一优选实施例，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制方法，还包括：

步骤5)、待完成所有循环作业的吸泥操作之后，所述控制单元控制所述气举取土设备下放，电动葫芦上的编码器记录其钢丝绳下放量h₃；并将该数据传送给泥面标高计算单元；所述泥面标高计算单元根据公式H＝h₄-(h₃+h₁—h₂)计算出泥面标高H；

并将该泥面标高数据反馈至所述数据存储单元储存并更新；

其中所述泥面标高计算单元预存所述气举取土设备的总长h₁、电动葫芦的吊钩初始位置与沉井顶面的距离h₂、沉井顶面标高h₄。

本发明至少包括以下有益效果：

(1)本发明解决了传统沉井气举取土施工中，因过度依赖人为操作导致的效率低下、作业精度不佳的问题；本发明的集中控制系统借助于控制系统、定位系统、视频系统和安全故障系统，实现门式起重机吊装气举取土设备的自动取土作业，作业完成后，快速检测井孔内泥面标高，确保沉井的安全、可控下沉。

(2)本发明中定位系统包括大车定位单元、小车定位单元以及起升定位单元，且同时利用绝对值编码器、上极限位置限位器以及接触式磁开关相互配合，可实现对气举取土设备的精准定位；

相较于传统的UWB定位系统，只是简单的利用UWB秒冲信号定位出气举取土设备的平面位置信息，存在定位不准确的问题，这会影响后续取土的进行；而本发明的定位系统与施工中的各种设施紧密结合，而且同时利用三种系统对气举取土设备进行精准的定位，后续的精确取土施工提供强有力的保障；

(3)本发明的定位系统的三个定位单元(大车定位单元、小车定位单元以及起升定位单元中)分别采用两套绝对值编码器进行相互校检，定位更为准确；

(4)本发明采用是多次分步吸泥操作，根据吸泥深度H(以作业起始点为参考零点)，规划吸泥作业(分N个循环作业)，有效避免了单点吸泥过深出现局部坍塌；

(5)本发明下放气举取土设备，利用吊重传感器、在电动葫芦上设置编码器，实现对气举取土设备的定位，简单而且精确。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明一优选实施例中门式起重机中支撑主体和小车的分布示意图；

图2为上述实施例中门式起重机中支撑主体和小车的分布示意图；

图3为本发明一优选实施例中的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统的框架示意图；

图4为本发明一优选实施例中的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1-4所示，本发明的一种用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，包括门式起重机和可升降吊装在所述门式起重机上的气举取土设备，还包括控制系统和定位系统，其中，所述定位系统用于确定所述气举取土设备所在的空间坐标信息；所述控制系统包括：数据存储单元、路线预设单元以及控制单元，上述数据存储单元接收并储存所述气举取土设备的预设路径；上述路线预设单元连接于所述数据存储单元，并根据所述预设路径设置相应的坐标点数据，以作业起始点作为坐标原点；所述作业规划单元根据待吸泥深度H，将吸泥作业分为N个循环作业，每个循环作业的吸泥深度为H/N；这样分成N个循环进行吸泥操作，可以避免单点吸泥过深出现局部坍塌，而循环次数N则由工艺试验确定。

控制单元，其与所述数据存储单元、所述路线预设单元、所述定位系统连接，根据所述预设路径以及所述气举取土设备所在的空间坐标信息，控制所述气举取土设备移动至所述预设路线中的作业起始点；再依次进行N个循环作业，其中每个循环作业包括：控制所述气举取土设备下放至预设高度，再进行吸泥操作，并控制吸泥深度达到预设值H/N。

上述实施例中，门式起重机的数量不做限制，可一台或多台，都可以通过该集中控制系统进行控制，控制过程如上。

在上述实施方案中，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，所述门式起重机包括：支撑主体1，其包括至少两个支腿110，以及架设在两个所述支腿110之间的横梁120；小车2，其可移动设置在所述横梁120上；所述小车2可沿着所述横梁120的长度方向移动，所述气举取土设备吊装在所述小车2上；大车3，其可移动的设置在所述支撑主体1下方，所述大车3驱动所述支撑主体1移动；

在上述实施方案中，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，所述定位系统包括：

大车定位单元，包括设置在所述大车3的检测轮21上的两套第一多圈绝对值编码器310，二者相互校检，还包括设置在所述大车3的检测轮21上的接触式磁开关320，用于对作业原点坐标进行设定；还包括布置在大车的轨道上的磁块，所述磁块所在位置被认定为相对坐标系原点；

小车定位单元，包括设置在小车的行走机构上的两套第二多圈绝对值编码器210，二者相互校检，还包括设置在小车上的行程限位器220，以进行定点校检；

起升定位单元，其包括设置在所述门式起重机的起升卷筒上的两套第三多圈绝对值编码器，二者相互校检，还包括设置在所述起升卷筒上的行程限位器，以进行定点校检；

坐标计算单元，其连接于所述大车定位单元、所述小车定位单元以及所述起升定位单元，并根据所述大车的空间坐标信息、所述小车的空间坐标信息以及所述起升卷筒的高度，计算出所述气举取土设备所在的空间坐标信息。

在上述实施方案中，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，所述视频系统包括若干摄像设备，其采集所述门式起重机、所述气举取土设备的视频图像，并传送至显示屏，以供工作人员查看。

在上述实施方案中，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，还包括吊重传感器6，其设置在所述起升卷筒上，用于读取起吊物的荷载变化情况。

在上述实施方案中，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，控制所述气举取土设备下放至预设高度，具体为：利用电动葫芦下放所述气举取土设备过程中，当所述吊重传感器6检测到起吊物的荷载小于预设值时，此时所述气举取土设备已接触于泥面，停止下放所述气举取土设备，此时电动葫芦的编码器将记录电动葫芦的钢丝绳下放长度X₀，并再次提升所述气举取土设备预设高度L₀，此时所述气举取土设备下放至预设高度。

小车行程限位开关安装于小车外侧靠门机支腿方向，当小车运行至轨道末端时，限位开关触碰到安装于门式起重机连接梁内侧的限位挡块，小车自动减速停车。

激光防撞传感器安装在大车运行机构两端，激光测距限位指向大车行走方向。激光防撞传感器可检测几米距离内的障碍物，当检测到障碍物时可实现自动减速停车。

在上述实施方案中，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，还包括泥面标高计算单元，其用于计算泥面标高H，所述泥面标高计算单元预存所述气举取土设备的总长h₁、电动葫芦的吊钩初始位置与沉井顶面的距离h₂、沉井顶面标高h₄为；

待完成所有循环作业的吸泥操作之后，所述控制单元控制所述气举取土设备下放，电动葫芦上的编码器5记录其钢丝绳下放量h₃；并将该数据传送给所述泥面标高计算单元；

所述泥面标高测量单元根据公式泥面标高H＝h₄-(h₃+h₁—h₂)计算出泥面标高H；

其中，h₃的确认方法如下：电动葫芦下放气举取土设备同时所述吊重传感器6监测起吊物荷载，当荷载小于预定值时，表明所述气举取土设备已接触泥面，此时电动葫芦编码器记录此时钢丝绳下放量h₃。

并将该泥面标高数据反馈至所述数据存储单元储存并更新。

在上述实施方案中，所述气举取土设备包括空气吸泥机、可快速安拆电动绞刀组件以及排泥管组件。

在上述实施方案中，所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，所述控制系统还包括若干安全故障系统，其包括安全防护系统、门式起重机失压、欠压以及过压保护系统、过流和短路保护系统、过载保护系统、相序保护系统、超速保护系统、行程保护系统、零位保护系统、联锁保护系统、超负荷保护系统、紧急停止按钮系统以及通讯故障系统。

当所述安全故障系统发生故障时，所述控制单元控制所有操作停止，发出警报并反馈信号至显示屏，显示安全故障种类。

实施例2

本发明的另一实施例提供一种用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制方法，包括以下步骤；

步骤S1、路线预设单元接收并储存所述气举取土设备的预设路径，并设置相应的坐标点数据；

步骤S2、作业规划单元根据待吸泥深度H，将吸泥作业分为N个循环作业，每个循环作业的吸泥深度为H/N；

步骤S3、所述定位系统确定所述气举取土设备所在的空间坐标信息；

步骤S4、控制单元根据所述预设路径以及所述气举取土设备所在的空间坐标信息，控制所述气举取土设备移动至所述预设路线中的作业起始点；

步骤S5、依次进行N个循环作业，其中每个循环作业包括：控制所述气举取土设备下放至预设高度，再进行吸泥操作，并控制吸泥深度达到预设值H/N。控制所述气举取土设备下放至预设高度，具体为：利用电动葫芦下放所述气举取土设备过程中，当所述吊重传感器检测到起吊物的荷载小于预设值时，此时所述气举取土设备已接触于泥面，停止下放所述气举取土设备，此时电动葫芦的编码器将记录电动葫芦的钢丝绳下放长度X₀，并再次提升所述气举取土设备预设高度L₀，此时所述气举取土设备下放至预设高度。

步骤S6、待完成所有循环作业的吸泥操作之后，采集泥面标高，并将该泥面标高数据反馈至所述数据存储单元储存并更新。

实施例3

1、通过本地操作编辑存储气举取土设备移动预设路径坐标点数据(作业起始点为坐标原点)；

2、系统接收吸泥作业指令，根据吸泥深度H(以作业起始点为参考零点)，规划吸泥作业(分N个循环作业，则单层吸泥深度H/N，避免单点吸泥过深出现局部坍塌)。循环次数N由工艺试验确定。

3、人工操作门式起重机移动至待作业井孔；

4、人工吊起气举取土设备后，人工反馈准备就绪指令至集控室操作人员，系统发出就位指令给门式起重机，起吊气举取土设备自动移动至作业起始点；

5、下放气举取土设备，吊重传感器检测到吊重小于设定阈值(例：气举取土设备+管内泥水混合物总重量的60％)，电动葫芦停止下放，电动葫芦起升编码器记录钢丝绳下放量X₀，并提升气举取土设备一定高度L₀，显示屏提示气举取土设备准备就位；

6、开启供水、供气和排泥系统，人工反馈准备就绪指令给集控室，系统发送开始吸泥指令至门式起重机，自动吸泥作业开始；

7、单点吸泥时长达到预设值(即时可调)后，下放气举取土设备，直至完成步骤1设置单层深的吸泥作业，记录该点钢丝绳下放长度X₀-L₀+H/N；

8、提升气举取土设备L₁，并移动至下一点位(先大车定位，后小车定位)，大小车就位后重复步骤7，直至钢丝绳下放长度为L₁；

9、重复步骤7至完成本循环所有点位的吸泥作业；

10、重复步骤7～9，直至完成既定作业深度H，自动提升气举取土设备L₁，显示屏提示吸泥作业完成；

11、人工关闭供水、供气和排泥系统，完成后反馈至集控室。

12、集控室操作人员点击开始测量程序，下放气举取土设备，测量泥面标高(钢丝绳下放长度+气举取土设备总长-吊钩初始位置与沉井顶面距离)，用于计算吸泥量，将测量结果传递给集中控制系统，并更新整个沉井井孔泥面标高数据；

13、直至整个隔仓所有规划点位满足取土目标深度后(单井孔取土总深度)后，该井孔作业完成；

14、本地人工操作将气举取土设备放置于井壁挂架上。

作业过程中，当门式起重机预警(吊重超重预警、沉井顶面坡度预警、防撞传感器预警等)和各机构故障或保护限位触发时，在自动化作业中会停止自动化流程、自动停车，将故障信息传递给集中控制系统，故障消除后，门式起重机能够继续执行未完自动取土流程；在本地控制操作中会自动停车，将故障信息传递给集中控制系统。

在门式起重机转井孔、故障状态下，操作的权限转至本地控制，本地完成操作后，可进行自动化作业。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，包括门式起重机和可升降吊装在所述门式起重机上的气举取土设备，其特征在于，还包括控制系统和定位系统，其中，所述定位系统用于确定所述气举取土设备所在的空间坐标信息；

所述控制系统包括：

数据存储单元，其接收并储存所述气举取土设备的预设路径；

路线预设单元，其连接于所述数据存储单元，并根据所述预设路径设置相应的坐标点数据；

作业规划单元，其根据待吸泥深度H，将吸泥作业分为N个循环作业，每个循环作业的吸泥深度为H/N；以及

控制单元，其与所述数据存储单元、所述路线预设单元、所述定位系统连接，根据所述预设路径以及所述气举取土设备所在的空间坐标信息，控制所述气举取土设备移动至所述预设路线中的作业起始点；再依次进行N个循环作业，其中每个循环作业包括：控制所述气举取土设备下放至预设高度，再进行吸泥操作，并控制吸泥深度达到预设值H/N。

2.根据权利要求1所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，其特征在于，所述门式起重机包括：

支撑主体，其包括至少两个支腿，以及架设在两个所述支腿之间的横梁；

小车，其可移动设置在所述横梁上；所述小车可沿着所述横梁的长度方向移动，所述气举取土设备通过起升卷筒吊装在所述小车上；

大车，其可移动的设置在所述支撑主体下方，所述大车驱动所述支撑主体移动。

3.根据权利要求2所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，其特征在于，所述定位系统包括：

大车定位单元，包括设置在所述大车的检测轮上的两套第一多圈绝对值编码器，二者相互校检，还包括设置在所述大车的检测轮上的接触式磁开关和布置在大车的轨道上的磁块，所述接触式磁开关用于对作业原点坐标进行设定，所述磁块所在位置被认定为相对坐标系原点；

小车定位单元，包括设置在小车的行走机构上的两套第二多圈绝对值编码器，二者相互校检，还包括设置在小车上的行程限位器，以进行定点校检；

起升定位单元，其包括设置在所述门式起重机的起升卷筒上的两套第三多圈绝对值编码器，二者相互校检，还包括设置在所述起升卷筒上的上极限位置限制器，以进行定点校检；

坐标计算单元，其连接于所述大车定位单元、所述小车定位单元以及所述起升定位单元，并根据所述大车的空间坐标信息、所述小车的空间坐标信息以及所述起升卷筒的高度，计算出所述气举取土设备所在的空间坐标信息。

4.根据权利要求1所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，其特征在于，还包括吊重传感器，其设置在所述起升卷筒上，用于读取起吊物的荷载变化情况。

5.根据权利要求4所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，其特征在于，控制所述气举取土设备下放至预设高度，具体为：利用电动葫芦下放所述气举取土设备过程中，当所述吊重传感器检测到起吊物的荷载小于预设值时，此时所述气举取土设备已接触于泥面，停止下放所述气举取土设备，此时电动葫芦的编码器将记录电动葫芦的钢丝绳下放长度X₀，并再次提升所述气举取土设备预设高度L₀，此时所述气举取土设备下放至预设高度。

6.根据权利要求1所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，其特征在于，还包括视频系统，其包括若干摄像设备，其采集所述门式起重机、所述气举取土设备的视频图像，并传送至显示屏，以供工作人员查看。

7.根据权利要求5所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，其特征在于，还包括泥面标高计算单元，其用于计算泥面标高H，所述泥面标高计算单元预存所述气举取土设备的总长h₁、电动葫芦的吊钩初始位置与沉井顶面的距离h₂、沉井顶面标高h₄；

待完成所有循环作业的吸泥操作之后，所述控制单元控制所述气举取土设备下放，电动葫芦上的编码器记录其钢丝绳下放量h₃；并将该数据传送给所述泥面标高计算单元；

所述泥面标高测量单元根据公式泥面标高H＝h₄-(h₃+h₁—h₂)计算出泥面标高H；

并将该泥面标高数据反馈至所述数据存储单元储存并更新。

8.根据权利要求1所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括若干安全故障系统，其包括安全防护系统、门式起重机失压、欠压以及过压保护系统、过流和短路保护系统、过载保护系统、相序保护系统、超速保护系统、行程保护系统、零位保护系统、联锁保护系统、超负荷保护系统、紧急停止按钮系统以及通讯故障系统；

当所述安全故障系统发生故障时，所述控制单元控制所有操作停止，发出警报并反馈信号至显示屏，显示安全故障种类。

9.一种如权利要求1-8任一所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤1)、路线预设单元接收并储存所述气举取土设备的预设路径，并设置相应的坐标点数据；

步骤2)、作业规划单元根据待吸泥深度H，将吸泥作业分为N个循环作业，每个循环作业的吸泥深度为H/N；

步骤3)、所述定位系统确定所述气举取土设备所在的空间坐标信息；

步骤4)、控制单元根据所述预设路径以及所述气举取土设备所在的空间坐标信息，控制所述气举取土设备移动至所述预设路线中的作业起始点；再依次进行N个循环作业，其中每个循环作业包括：控制所述气举取土设备下放至预设高度，再进行吸泥操作，并控制吸泥深度达到预设值H/N。

10.根据权利要求1所述的用于沉井下沉施工的自动化气举取土集中控制方法，其特征在于，还包括：

步骤5)、待完成所有循环作业的吸泥操作之后，所述控制单元控制所述气举取土设备下放，电动葫芦上的编码器记录其钢丝绳下放量h₃；并将该数据传送给泥面标高计算单元；所述泥面标高计算单元根据公式H＝h₄-(h₃+h₁—h₂)计算出泥面标高H；

并将该泥面标高数据反馈至所述数据存储单元储存并更新；

其中所述泥面标高计算单元预存所述气举取土设备的总长h₁、电动葫芦的吊钩初始位置与沉井顶面的距离h₂、沉井顶面标高h₄。

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