CN112829691B - 智能碾压机的线束改装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能碾压机的线束改装方法，智能碾压机含工控机、感知模块、控制模块、传输模块。机载高性能工控机设置于集成机箱内；精准感知模块包括GNSS设备、加速度传感器、惯性传感器、激光雷达以及工业相机并分别通过GNSS设备线束、加速度传感器线束、惯性传感器线束、激光雷达线束以及工业相机线束连接机载高性能工控机；运动控制模块包括电子液压转向控制装置及电控行走控制装置；电子液压转向控制装置及电控行走控制装置分别通过电子液压转向控制装置线束及电控行走控制装置线束连接机载高性能工控机；数据无线传输模块通过数据无线传输模块线束连接机载高性能工控机。应用本技术方案可保证设备通信的稳定性以及线束的耐久性。

Description

智能碾压机的线束改装方法
技术领域
本发明涉及水利水电工程建设领域，具体是指一种智能碾压机的线束改装方法。
背景技术
传统水利水电工程碾压施工作业多采用人工驾驶碾压机，容易出现错距不规范、碾压机超速、机械利用率不高等无法避免的缺陷，且面对复杂多变的施工环境人工驾驶错碾、漏碾现象严重。将传统人工碾压机改装为智能碾压机后，采用智能驾驶技术将驾驶员从繁重的重复性劳动中解放出来,减小了人为因素对大坝施工质量、进度、安全的影响，避免错碾、漏碾现象，有效提高了施工效率。
但目前智能碾压机的研究刚开始起步，还没有形成成熟的工业级智能驾驶碾压机改装技术。作为智能碾压机的重要组成部分，线束系统将机载高性能工控机及集成机箱和精准感知模块、运动控制模块等各模块连接起来，发挥智能碾压机各系统信号的实时传输功能，然而在其运行过程中容易出现因弯曲造成应力集中甚至断裂失效现象，可靠性及稳定性不高，且抗振、防尘、防水、防潮等效果差，严重影响智能碾压机的安全运行。
同时，水利水电工程施工现场施工条件复杂多变，施工作业时间长、施工作业强度大、碾压机高强度振动等严重影响线束系统传输信号的稳定性，碾压机的维修、碰撞及剐蹭等因素也会不可避免的损坏智能碾压机线束系统；另外，水利水电工程施工现场大风、大雨、大雪、高温、潮湿、灰尘等恶劣自然环境，也容易对线束系统造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能碾压机的线束改装方法，保证设备通信的稳定性以及线束的耐久性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能碾压机的线束改装方法，包括机载高性能工控机、精准感知模块、运动控制模块、数据无线传输模块以及集成机箱；所述机载高性能工控机设置于所述集成机箱内；
所述精准感知模块包括GNSS设备、加速度传感器、惯性传感器、激光雷达以及工业相机；所述GNSS设备、加速度传感器、惯性传感器、激光雷达以及工业相机分别通过GNSS设备线束、加速度传感器线束、惯性传感器线束、激光雷达线束以及工业相机线束连接所述机载高性能工控机；
所述运动控制模块包括电子液压转向控制装置以及电控行走控制装置；所述电子液压转向控制装置以及电控行走控制装置分别通过电子液压转向控制装置线束以及电控行走控制装置线束连接所述机载高性能工控机；
所述数据无线传输模块通过数据无线传输模块线束连接所述机载高性能工控机。
在一较佳的实施例中，所述集成机箱设置于所述智能碾压机驾驶室内部；所述智能碾压机还设置有前钢轮以及套接所述前钢轮的前钢轮外壳；所述前钢轮的中部设置有轮轴。
在一较佳的实施例中，所述GNSS设备包括第一圆盘天线、第二圆盘天线、差分天线以及GNSS接收机；所述第一圆盘天线设置于所述前钢轮外壳的顶部中间位置，所述加速度传感器安装于所述轮轴的一端；所述第一圆盘天线通过第一圆盘天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述第一圆盘天线线束置于高压油管内；所述加速度传感器线束设置于尼龙阻燃波纹管中之后并入所述高压油管后与所述智能碾压机的自身高压油管并置到一起后由智能碾压机的驾驶室底部通孔进入所述智能碾压机的集成机箱与所述机载高性能工控机连接。
在一较佳的实施例中，所述第二圆盘天线设置于驾驶室的顶部中心位置，所述第二圆盘天线通过第二圆盘天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述差分天线设置于驾驶室顶部的前部中心位置，所述差分天线通过差分天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述惯性传感器及激光雷达设置于所述驾驶室的顶部；所述工业相机设置有四个，分别设置于驾驶室的顶部的四个角落；所述第一圆盘天线线束、差分天线线束、惯性传感器线束、激光雷达线束以及工业相机线束设置于尼龙阻燃波纹管中并进入集成机箱与机载高性能工控机连接。
在一较佳的实施例中，所述电子液压转向控制装置包括电子泵控制器、电子泵以及电子泵油管，所述电子泵控制器通过电子泵控制器线束经由所述驾驶室的底部走线连接所述机载高性能工控机。
在一较佳的实施例中，电控行走控制装置包括驱动控制器以及驱动电控阀；所述驱动控制器通过驱动控制器线束经由所述驾驶室的底部走线连接所述机载高性能工控机。
在一较佳的实施例中，所述集成机箱的箱体设置有呼吸孔，用于排潮。
在一较佳的实施例中，所述集成机箱的侧部设置有通风孔并设置有排风扇。
在一较佳的实施例中，所述集成机箱设置有多个接口端子，分别用于机载高性能工控机与精准感知模块、运动控制模块以及数据无线传输模块连接；所述接口端子上设置有绝缘保护罩。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
1.本专利提出的智能碾压机的线束改装方法对智能碾压机的机械改造少、对碾压机原系统和性能产生影响小、维护方便，适用于施工现场多型号碾压机。
2.本专利提出的智能碾压机的线束改装方法线束系统布局科学合理，避免因线束弯曲而产生的应力集中现象，线束固定在碾压机安全区域，有效防止碾压机运行过程中因碰撞、剐蹭等因素导致线束断裂失效，线束之间信号干扰小，信号传输可靠性强，可在复杂多变的水利水电工程施工现场长时间、高强度稳定作业，具有更强的可靠性与稳定性。
3.本专利提出的智能碾压机的线束改装方法线束安装可靠、固定，无松动、易拆卸，抗振、防尘、防水、防潮效果显著。
附图说明
图1为本发明优选实施例中智能碾压机结构示意图(一)；
图2为本发明优选实施例中智能碾压机结构示意图(二)。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种智能碾压机的线束改装方法，参考图1至2，包括机载高性能工控机、精准感知模块、运动控制模块、数据无线传输模块以及集成机箱；本智能碾压机满足抗振、防尘、防水、防潮、高强度作业等要求，将所述机载高性能工控机设置于所述集成机箱内，保证集成机箱与原碾压机高度集成，同时集成机箱线束系统预留其他模块接口，最后将集成机箱内置于驾驶室9。
所述精准感知模块包括GNSS设备、加速度传感器2、惯性传感器7、激光雷达8以及工业相机5；所述GNSS设备、加速度传感器2、惯性传感器7、激光雷达8以及工业相机5分别通过GNSS设备线束、加速度传感器线束、惯性传感器线束、激光雷达线束以及工业相机线束连接所述机载高性能工控机；所述运动控制模块包括电子液压转向控制装置以及电控行走控制装置；所述电子液压转向控制装置以及电控行走控制装置分别通过电子液压转向控制装置线束以及电控行走控制装置线束连接所述机载高性能工控机；所述数据无线传输模块通过数据无线传输模块线束连接所述机载高性能工控机，实现机载高性能工控机与远程智能指挥中心的高效稳定通信。本专利提出的智能碾压机的线束改装方法对智能碾压机的机械改造少、对碾压机原系统和性能产生影响小、维护方便，适用于施工现场多型号碾压机。
具体来说，所述GNSS设备用于获取所述智能碾压机的位置坐标并将所述智能碾压机的位置坐标发送至机载高性能工控机；所述惯性传感器7用于实时感知所述智能碾压机的位姿信息并将所述智能碾压机的位姿信息发送至机载高性能工控机；所述激光雷达8用于全方位感知所述智能碾压机的四周障碍物信息并将智能碾压机的四周障碍物信息发送至机载高性能工控机；所述加速度传感器2用于实时感知所述智能碾压机的激振频率并将所述智能碾压机的激振频率发送至机载高性能工控机；所述工业相机5用于精准感知智能碾压机的坝面施工场景信息并将智能碾压机的坝面施工场景信息发送至机载高性能工控机。
所述集成机箱设置于所述智能碾压机驾驶室9内部；所述智能碾压机还设置有前钢轮以及套接所述前钢轮的前钢轮外壳；所述前钢轮的中部设置有轮轴。
所述GNSS设备包括第一圆盘天线11、第二圆盘天线12、差分天线6以及GNSS接收机；所述第一圆盘天线11设置于所述前钢轮外壳的顶部中间位置，所述加速度传感器2安装于所述轮轴的一端；所述第一圆盘天线11通过第一圆盘天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述第一圆盘天线线束置于高压油管4内；所述加速度传感器线束设置于PA尼龙阻燃波纹管3中之后并入所述高压油管4后与所述智能碾压机的自身高压油管4并置到一起后由智能碾压机的驾驶室9底部通孔进入所述智能碾压机的集成机箱与所述机载高性能工控机连接。
所述第二圆盘天线12设置于驾驶室9的顶部中心位置，所述第二圆盘天线12通过第二圆盘天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述差分天线6设置于驾驶室9的前部中心位置，所述差分天线6通过差分天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述惯性传感器7及激光雷达8设置于所述驾驶室9的顶部；所述工业相机5设置有四个，分别设置于驾驶室9的顶部的四个角落；所述第一圆盘天线线束、差分天线线束、惯性传感器线束、激光雷达线束以及工业相机线束设置于尼龙阻燃波纹管3中并进入集成机箱与机载高性能工控机连接。
所述电子液压转向控制装置包括电子泵控制器、电子泵以及电子泵油管，所述电子泵控制器通过电子泵控制器线束经由所述驾驶室9的底部走线连接所述机载高性能工控机。机载高性能工控机控制电子泵控制器，继而通过改变电子泵的流量，基于转向角度传感器的反馈信息控制智能碾压机的转向角度。
电控行走控制装置包括驱动控制器以及驱动电控阀；所述驱动控制器通过驱动控制器线束经由所述驾驶室9的底部走线连接所述机载高性能工控机。机载高性能工控机控制驱动控制器，继而通过驱动电控阀控制碾压机驱动马达、驱动泵实现智能碾压机前进后退速度的闭环控制。
在本实施例中，选用具有足够强度的不锈钢或整体铸铝材料制造集成机箱，集成机箱的顶部设置有倾斜面，可以前后倾斜或四面倾斜，利于快速排水；同时集成机箱的箱体配装呼吸孔，兼有缓慢排潮作用，在集成机箱的箱体侧部通风孔加装排风扇，加快内部空气流动，排除水汽；顶盖及内侧加贴阻燃泡沫的隔热材料进行隔热，减小内外温差的影响，加强温湿度控制，防止箱体凝露。
所述集成机箱设置有多个接口端子，分别用于载高性能工控机与精准感知模块、运动控制模块以及数据无线传输模块连接；所述接口端子上设置有绝缘保护罩。集成机箱预留相应的接口端子，用于机箱内部设备与其他模块线束连接；接口端子排加装透明的AP系列绝缘保护罩，保证高湿空气无法接近端子排，并在加强绝缘的同时能起到防尘作用；选用大压缩量的气囊式优质Ω形密封圈，保证箱门密封圈的压紧力；采用一体化箱壳结构，通过改进制作工艺，减少缝隙，提高集成机箱的密封度，使用带防雨垫片的螺栓。
本专利提出的智能碾压机的线束改装方法线束系统布局科学合理，避免因线束弯曲而产生的应力集中现象，线束固定在碾压机安全区域，有效防止碾压机运行过程中因碰撞、剐蹭等因素导致线束断裂失效，线束之间信号干扰小，信号传输可靠性强，可在复杂多变的水利水电工程施工现场长时间、高强度稳定作业，具有更强的可靠性与稳定性。本专利提出的智能碾压机的线束改装方法线束安装可靠、固定，无松动、易拆卸，抗振、防尘、防水、防潮效果显著。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.一种智能碾压机的线束改装方法，其特征在于包括机载高性能工控机、精准感知模块、运动控制模块、数据无线传输模块以及集成机箱；所述机载高性能工控机设置于所述集成机箱内，同时将集成机箱置于驾驶室内部；
所述精准感知模块包括GNSS设备、加速度传感器、惯性传感器、激光雷达以及工业相机；所述GNSS设备、加速度传感器、惯性传感器、激光雷达以及工业相机分别通过GNSS设备线束、加速度传感器线束、惯性传感器线束、激光雷达线束以及工业相机线束连接所述机载高性能工控机；
所述运动控制模块包括电子液压转向控制装置以及电控行走控制装置；所述电子液压转向控制装置以及电控行走控制装置分别通过电子液压转向控制装置线束以及电控行走控制装置线束连接所述机载高性能工控机；
所述数据无线传输模块通过数据无线传输模块线束连接所述机载高性能工控机；所述集成机箱设置于所述智能碾压机的驾驶室内部；所述智能碾压机还设置有前钢轮以及套接所述前钢轮的前钢轮外壳；所述前钢轮的中部设置有轮轴；所述GNSS设备包括第一圆盘天线、第二圆盘天线、差分天线以及GNSS接收机；所述第一圆盘天线设置于所述前钢轮外壳的顶部中间位置，所述加速度传感器安装于所述轮轴的一端；所述第一圆盘天线通过第一圆盘天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述第一圆盘天线线束置于高压油管内；所述加速度传感器线束设置于尼龙阻燃波纹管中之后并入所述高压油管后与所述智能碾压机的自身高压油管并置到一起后由智能碾压机的驾驶室底部通孔进入所述智能碾压机的集成机箱与所述机载高性能工控机连接；
所述第二圆盘天线设置于驾驶室的顶部中心位置，所述第二圆盘天线通过第二圆盘天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述差分天线设置于驾驶室的顶部的前部中心位置，所述差分天线通过差分天线线束连接GNSS接收机，GNSS接收机连接所述机载高性能工控机；所述惯性传感器及激光雷达设置于所述驾驶室的顶部；所述工业相机设置有四个，分别设置于驾驶室的顶部的四个角落；所述第一圆盘天线线束、差分天线线束、惯性传感器线束、激光雷达线束以及工业相机线束设置于尼龙阻燃波纹管中并进入集成机箱与机载高性能工控机连接。
2.根据权利要求1所述的智能碾压机的线束改装方法，其特征在于，所述电子液压转向控制装置包括电子泵控制器、电子泵以及电子泵油管，所述电子泵控制器通过电子泵控制器线束经由驾驶室的底部走线连接所述机载高性能工控机。
3.根据权利要求1所述的智能碾压机的线束改装方法，其特征在于，电控行走控制装置包括驱动控制器以及驱动电控阀；所述驱动控制器通过驱动控制器线束经由所述驾驶室的底部走线连接所述机载高性能工控机。
4.根据权利要求1所述的智能碾压机的线束改装方法，其特征在于，所述集成机箱的箱体设置有呼吸孔，用于排潮。
5.根据权利要求1所述的智能碾压机的线束改装方法，其特征在于，所述集成机箱的侧部设置有通风孔并设置有排风扇。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的智能碾压机的线束改装方法，其特征在于，所述集成机箱设置有多个接口端子，分别用于机载高性能工控机与精准感知模块、运动控制模块以及数据无线传输模块连接；所述接口端子上设置有绝缘保护罩。
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