CN201933482U - 一种塑料排水板过程质量自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及塑料排水板过程质量自动控制装置，包括SRWF-508型无线数传模块和AT89C2051八位单片机，SRWF-508型无线数传模块上安装有与上位机通讯的天线，SRWF-508型无线数传模块的A(TX)端与AT89C2051八位单片机的C-A端连接，SRWF-508型无线数传模块的B(RX)端与AT89C2051八位单片机的C-B端连接。本实用新型能有效控制及避免“回带”现象的发生，有效控制塑料排水板施工质量，能够对当前施打塑料排水板的插板机上导管入土深度数据采集，并进行分析、整理、记录，最终形成能直接反映施工过程和工艺参数图表的塑料排水板地基处理下料控制系统。

Description

一种塑料排水板过程质量自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种施工领域中的一种自动控制装置，特别是涉及一种地基处理过程的施工领域和土木建筑领域中性能可靠的塑料排水板过程质量自动控制装置。

背景技术

堆载预压是一种常见的软土地基处理方法，这种方法是在建筑物建造以前，对地基先进行堆载预压，在荷载作用下，由荷载产生的超孔隙水压力随时间逐渐消散，有效应力提高而使地基土强度逐渐增加。与此同时为了提高地基处理的进度，一般施打塑料排水板或砂桩形成有效的排水通道加快孔隙水压力的消散。

塑料排水板别名塑料排水带，有波浪型、口琴型等多种形状。中间为挤塑芯板，为排水带骨架及通道，两面为非织造土工织物包裹滤层，是淤泥质土、冲填土等饱和粘性及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道。一般采用插板机将塑料排水板插入软土地基，地基中孔隙水经由排水板排出至上部砂层排出形成纵向排水通道，大大缩短土体固结时间。

在目前施工工艺中塑料排水板的成本低廉，施工简单对于处理深层淤泥等形成纵向排水通道方面具有巨大优势和良好的发展前景。

但由于地底地质条件复杂，施工工艺存在缺陷等一系列的原因，塑排施工中的质量问题较为突出，主要表现在施工中塑料排水板不下带，或者回带过长，直接导致形成的排水通道深度不够影响堆载效果。原有的质量保证措施是进行补打施工，加重了重复劳动成本，延长了工期，且不利于施工质量的控制与管理。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种性能可靠、能有效克服塑料排水板“回带”现象，有效地提升了塑料排水板的施工质量的塑料排水板过程质量自动控制装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种塑料排水板过程质量自动控制装置，所述装置包括SRWF-508型无线数传模块和AT89C2051八位单片机，其特征在于：所述SRWF-508型无线数传模块上安装有与上位机通讯的天线，所述SRWF-508型无线数传模块的A(TX)端与AT89C2051八位单片机的C-A端连接，SRWF-508型无线数传模块的B(RX)端与AT89C2051八位单片机的C-B端连接。

其中，所述SRWF-508型无线数传模块通过RS485通讯接口连接在信号处理装置上。

其中，所述AT89C2051八位单片机的TI端与接地端之间连接有复位按钮。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的塑料排水板过程质量自动控制装置具有以下优点：

本实用新型在实际的施工过程中，使下带装置全自动运作，同时本实用新型增加了副管，能有效控制及避免“回带”现象的发生，有效控制塑料排水板施工质量，能够对当前施打塑料排水板的插板机上导管入土深度数据采集，并进行分析、整理、记录，最终形成能直接反映施工过程和工艺参数图表的塑料排水板地基处理下料控制系统。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的监控部分的简化结构示意图。

图3是本实用新型的信号采集部分的结构示意图。

图4是AT89C2051的芯片引脚图。

图5是本实用新型的自动控制装置的控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

图1是本实用新型的整体结构示意图，参见图1，本实用新型包括留带装置部分、限位部分、信号采集装置、信号转换装置、信号传输装置，信号处理装置，在本实施例中限位部分采用行程开关1200，行程开关1200通过导线连接有控制电路。

行程开关为“L”型(参见图1)，其中“L”型的长端固定在自动控制系统的插板机1300上，短端设置有撞针。

当插板机系统停止工作时，振动锤1700位于插板机顶部，撞击行程开关1200的撞针，行程开关1200保持常开，通过导线与控制电路连接，使带动振动锤1700上下的卷扬机不再运作，同时电路给予传输系统以信号，对传输系统进行信号复位，上位机重新开始记录下一组记录。

留带装置包括主导管100和与所述主导管100平行的副管200，留带装置还包括安装在所述主导管100和副管200之间的连接主导管100和副管200的连接套管300，连接套管300焊接主导管100的顺导管纵向中心线的外侧，连接套管300的横截面为环状，连接套管300套在副管200上，且连接套管300和副管200之间留有活动空隙，副管200的下端通过铁链400连接有桩靴500，副管200的上面安装有提升所述副管200的副管提升装置700。

连接套管300分为上连接套管301和下连接套管302，副管200上在上连接套管301和下连接套管302之间设置有凸起201，桩靴500上设置有定位副管200的定位槽502，桩靴500上安装有固定塑料排水板的固定机构501。

当插板机本身的主导管100下沉时，强制留带机构中副管200随之下沉至施工要求深度。当主导管100到达施工深度开始上拔时，副管200由于自身重力及土体对其摩阻力暂时留于施工深度并压住桩靴500，将挂于桩靴上的塑料排水板拉出管内，并强制压在施工深度，当塑料排水板拉出主导管100一定距离，由于侧向土体压力使排水板有效埋设于施工要求深度的土体中。避免“回带”现象的产生，提高施工质量。

为了能够避免底部留带机构的安装对施工效率产生影响，采用副管提升装置700，该装置包含连接件701、钢丝绳702、定向滑轮组703、长套筒705、重锤704、卡口706。其中钢丝绳702一端与底部留带机构副管200顶端连接，另一端与重锤704连接并塞于位于插板机井架内部长套筒705内，套筒顶部安装有卡口706，当插板机导管提升接近机械顶部时以安装于导管顶部定向滑轮组703为钢丝绳702支点，卡口706为限位，钢丝绳702为牵引，快速提升副管200使导管100与副管200同时提升至机械顶部，避免对工效影响。

图2是本实用新型的监控部分的简化结构示意图，图3是本实用新型的信号采集部分的结构示意图，参见图2和3，信号采集装置800的输出连接信号转换装置900的输入，信号转换装置900的输出连接信号传输装置1000的输入，信号传输装置1000的输出连接信号处理装置1100的输入，信号采集装置800包括连接杆801、滑轮组802、旋转编码器803，连接杆801的一端以水平向连接件804连接塑料排水板过程质量自动控制系统的插板机背部支架805，另一端以万向连接件连接滑轮组802，滑轮组802嵌套塑料排水板过程质量自动控制系统的插板机背部主钢丝绳806，通过主钢丝绳806延滑轮组802方向位移带动滑轮组802选转，使旋转编码器803运作采集数据，插板机背部主钢丝绳806一端连接有卷扬机1500，该卷扬机1500安装在控制室1600中。

信号转换装置900通过AT89C2051芯片转换，经过所述信号转换装置900转换的信号经由RS485协议与信号处理装置1100之间进行信号传输。

下面是说明书中用到的芯片AT89C2051的简单介绍：AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含2kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。

程序保密：AT89C2051设计有2个程序保密位，保密位1被编程之后，程序存储器不能再被编程除非做一次擦除，保密位2被编程之后，程序不能被读出。

软硬件的开发：AT89C2051可以采用下面2种方法开发应用系统。

(1)由于AT89C2051内部程序存贮器为Flash，所以修改它内部的程序十分方便快捷，只要配备一个可以编程89C2051的编程器即可。调试人员可以采用程序编辑-编译-固化-插到电路板中试验这样反复循环的方法，对于熟练的MCS-51程序员来说，这种调试方法并不十分困难。但是做这种调试不能够了解片内RAM的内容和程序的走向等有关信息。

(2)将普通8031/80C31仿真器的仿真插头中P1.0～P1.7和P3.0～P3.6引出来仿真2051，这种方法可以运用单步、断点的调试方法，但是仿真不够真实，比如，2051的内部模拟比较器功能，P1口、P3口的增强下拉能力等等。

芯片AT89C2051的主要性能：(1).和MCS-51产品兼容；(2).2KB可重编程FLASH存储器(1000次)；(3).2.7-6V电压范围；(4).全静态工作：0Hz-24MHz；(5).2级程序存储器保密锁定；(6).128*8位内部RAM；(7).15条可编程I/O线；(8).两个16位定时器/计数器；(9).6个中断源；(10).可编程串行通道；(11).高精度电压比较器(P1.0，P1.1，P3.6)；(12).直接驱动LED的输出端口。其中图4是AT89C2051的芯片引脚图。

下面是说明书中用到的芯片SRWF-508(V2.1)模块无线模块接口的定义的简单介绍：

SRWF-508(V2.1)模块提供1个9针的连接器(CON1)，连接器CON1的定义及连接方法：

无线信道、接口类型、接口速率设定：

SRWF-508(V2.1)的左下角有一组5位的短路跳线(J1)，分别定义为ABCDE，假设跳线开路(不插短路器)为状态0，跳线短路(插入短路器)为状态1。

图5是本实用新型的自动控制装置的控制电路图。包括SRWF-508型无线数传模块和AT89C2051八位单片机，SRWF-508型无线数传模块上安装有与上位机通讯的天线，所述SRWF-508型无线数传模块的A(TX)端与AT89C2051八位单片机的C-A端连接，SRWF-508型无线数传模块的B(RX)端与AT89C2051八位单片机的C-B端连接，SRWF-508型无线数传模块通过RS485通讯接口连接在信号处理装置上，AT89C2051八位单片机的TI端与接地端之间连接有复位按钮。

为了满足现场机械大流动性，在本实用新型的具体实现过程中信号转换装置900通过AT89C2051芯片转换，经过所述信号转换装置900转换的信号经由RS485协议与信号处理装置1100之间进行信号传输，传输最大距离5km，有效距离3km，一般情况下信号处理装置1100可以选为计算机。本实用新型将信号传输，信号转换等电子信息和通讯领域的技术成功地运用到排水板施工领域，为了满足现场机械大流动性，本实用新型采用无线通讯方式进行数据传输，采集的深度数据通过AT89C2051芯片转换，经由RS485协议与计算机终端之间进行信号传输，传输最大距离5km，有效距离3km，本实用新型结构简单，能在恶劣的工作条件下进行长期连续、准确、稳定地工作。

本实用新型通过加装限位行程开关以及实现其功能的电路，在实际的施工过程中，使下带装置全自动运作，同时本实用新型增加了副管，能有效控制及避免“回带”现象的发生，有效控制塑料排水板施工质量，能够对当前施打塑料排水板的插板机上导管入土深度数据采集，并进行分析、整理、记录，最终形成能直接反映施工过程和工艺参数图表的塑料排水板地基处理下料控制系统。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种塑料排水板过程质量自动控制装置，所述装置包括SRWF-508型无线数传模块和AT89C2051八位单片机，其特征在于：所述SRWF-508型无线数传模块上安装有与上位机通讯的天线，所述SRWF-508型无线数传模块的A(TX)端与AT89C2051八位单片机的C-A端连接，SRWF-508型无线数传模块的B(RX)端与AT89C2051八位单片机的C-B端连接。

2.根据权利要求1所述的塑料排水板过程质量自动控制装置，其特征在于：所述SRWF-508型无线数传模块通过RS485通讯接口连接在信号处理装置上。

3.根据权利要求1所述的塑料排水板过程质量自动控制装置，其特征在于：所述AT89C2051八位单片机的TI端与接地端之间连接有复位按钮。

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