本申請涉及一種強夯機智能測量監(jiān)控系統(tǒng)及其控制方法，主要應用在強夯機上。

背景技術：

現(xiàn)階段國內(nèi)的強夯機還沒有將智能測量系統(tǒng)成熟的應用到強夯機實際工況中，特別是夯擊錘數(shù)、夯擊坑數(shù)、夯擊深度都采用人工測量計數(shù)。在惡劣的工況環(huán)境下給人為測量帶來了較大難度，同時也降低了測量的精度。

技術實現(xiàn)要素：

本申請的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設計合理，使用方便效果好的強夯機智能測量監(jiān)控系統(tǒng)及其控制方法。

本申請解決上述技術問題所采用的技術方案包括：該強夯機智能測量監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是設置有控制器、顯示終端、銷軸傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、傾角傳感器、水平傳感器，強夯機臂架上段的主滑輪軸上安裝有銷軸傳感器，銷軸傳感器與強夯機吊鉤連接；強夯機臂架下段安裝有傾角傳感器；顯示終端、控制器、水平傳感器均安裝在強夯機平臺上；旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在強夯機主卷揚上；控制器與顯示終端、銷軸傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、傾角傳感器、水平傳感器均連接，負責各個數(shù)據(jù)信號的采集、處理、分析、運算，從而有效控制系統(tǒng)的正常運行。

本申請解決上述技術問題所采用的技術方案還包括：上述強夯機智能測量監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，其特征是包括以下步驟：

1）、初始化；

2）控制器檢測銷軸傳感器初始值（未提起夯錘時的讀數(shù)）；

3）強夯機將夯錘提起；

4）控制器通過銷軸傳感器測出夯錘的重量并送顯示終端，其中夯錘的重量=夯錘提起時銷軸傳感器讀數(shù)-夯錘未提起時銷軸傳感器讀數(shù)；

5）控制器控制強夯機重復工作并統(tǒng)計夯擊錘數(shù)、夯擊坑數(shù)、夯擊深度，所述夯擊錘數(shù)通過起錘和脫鉤時的銷軸傳感器不同重量信號且旋轉(zhuǎn)編碼器動作來統(tǒng)計；所述夯擊坑數(shù)通過控制器上的調(diào)平按鈕按下一次且最后兩擊的夯擊沉降量達到設定值、每一個坑的夯擊錘數(shù)不小于設定值來統(tǒng)計，其中夯擊沉降量是指某次夯擊后與夯擊前夯擊深度的差值；所述夯擊深度采用下式計算：

式中的△a為旋轉(zhuǎn)編碼器的差值，b為旋轉(zhuǎn)編碼器單圈精度值，Z為旋轉(zhuǎn)編碼器與主卷揚齒輪比，D為主卷揚卷筒直徑，x為吊鉤鋼絲繩倍率；

6）控制器將夯擊錘數(shù)、夯擊坑數(shù)、夯擊深度最新數(shù)據(jù)送顯示終端，若工作完成則進行工作結(jié)束時的動作并關機，否則轉(zhuǎn)第5）步驟；

7）任何時候出現(xiàn)臂架超過一定角度（傾角傳感器達到設定值）時，控制器自動禁止臂架起升動作，任何時候整機傾斜超過一定角度（水平傳感器達到設定值）時，控制器禁止夯錘提升動作，等待操作者解除上述狀態(tài)后繼續(xù)工作或者結(jié)束工作并關機。

本申請所述初始化包括操作者設定初始參數(shù)，所述初始參數(shù)包括傾角傳感器設定值、水平傳感器設定值、夯擊沉降量設定值、夯擊錘數(shù)設定值、旋轉(zhuǎn)編碼器單圈精度值、旋轉(zhuǎn)編碼器與主卷揚齒輪比、主卷揚卷筒直徑、吊鉤鋼絲繩倍率，若操作者不設置參數(shù)即默認采用系統(tǒng)初始值，系統(tǒng)初始值根據(jù)最常用的工況條件在控制器的控制程序中預先設置好了。調(diào)平按鈕按一次，控制器將顯示終端和控制程序中的夯擊錘數(shù)、夯擊深度清零，重新開始計數(shù)。

本申請與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：結(jié)構(gòu)簡潔，使用方便效果好，能自動檢測強夯機的施工數(shù)據(jù)，包括夯錘重量、夯擊錘數(shù)、夯擊坑數(shù)、夯擊深度等。這樣既減少了人工成本，同時又提高了工作效率，增加了用戶的經(jīng)濟效益，提高工作的安全性。這些施工數(shù)據(jù)存儲于顯示終端，可實時查看和導出，可供工地監(jiān)理使用。

附圖說明

圖1是本申請實施例的應用示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過實施例對本申請作進一步的詳細說明，以下實施例是對本申請的解釋而本申請并不局限于以下實施例。

參見圖1，本實施例強夯機智能測量監(jiān)控系統(tǒng)主要由控制器5、顯示終端3、銷軸傳感器1、旋轉(zhuǎn)編碼器6、傾角傳感器2、水平傳感器4組成，上述部件均可采用現(xiàn)有技術。本申請主要根據(jù)強夯施工的能級要求，輸入相關要求參數(shù)后，通過銷軸傳感器1檢測夯錘10重量，并通過起錘和脫鉤的不同重量信號測量計算夯擊錘數(shù)；通過旋轉(zhuǎn)編碼器6檢測主卷揚的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，測量計算每次夯擊深度和沉降量；系統(tǒng)控制器5通過采集的數(shù)據(jù)自動對比、分析和判斷是否滿足施工要求。

本實施例強夯機臂架7上段的主滑輪軸上安裝有銷軸傳感器1，銷軸傳感器1與吊鉤9連接，可直接測出夯錘10的重量，同時夯錘10重量信號可為夯擊錘數(shù)、夯擊坑數(shù)、夯擊深度的有效計算提供重要依據(jù)；臂架7下段安裝有傾角傳感器2，可檢測臂架7傾斜角度。當臂架7超過一定角度時，系統(tǒng)自動禁止臂架7起升動作。同時根據(jù)臂架7的長度可實時顯示強夯機的作業(yè)半徑；顯示終端3安裝于強夯機駕駛室內(nèi)，本系統(tǒng)采用7英寸液晶觸摸屏，駕駛員可實時查看發(fā)動機的工作參數(shù)和整機的施工數(shù)據(jù)，施工數(shù)據(jù)可通過顯示終端3上USB端口導出；強夯機平臺8上安裝有水平傳感器4，實時監(jiān)測強夯機的傾斜角度。當整機傾斜超過一定角度時，系統(tǒng)禁止夯錘10提升動作；控制器5是整個系統(tǒng)的核心，負責各個數(shù)據(jù)信號的采集、處理、分析、運算，從而有效控制系統(tǒng)的正常運行。

主卷揚上安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器6，旋轉(zhuǎn)編碼器6通過大小齒輪嚙合傳動檢測主卷揚的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，從而有效計算鋼絲繩11放出的長度，并通過吊鉤9倍率的換算，得出最終夯擊深度值；設定主卷揚卷筒直徑為D，主卷揚大齒輪齒數(shù)為Z1，旋轉(zhuǎn)編碼器6上小齒輪齒數(shù)為Z2，旋轉(zhuǎn)編碼器6與主卷揚齒輪比Z= Z2/ Z1，旋轉(zhuǎn)編碼器6輸出值為a，旋轉(zhuǎn)編碼器6單圈精度值為b,吊鉤鋼絲繩倍率（即銷軸傳感器1與吊鉤9之間鋼絲繩11繞的圈數(shù)）為x，夯擊深度為y。

通過主卷揚卷筒得出主卷揚卷筒周長L為

L=πD ①

設定當銷軸傳感器1檢測到有夯錘10重量時，旋轉(zhuǎn)編碼器6的輸出值為a1，當銷軸傳感器1檢測到夯錘10重量消失時，旋轉(zhuǎn)編碼器6的輸出值為a2，旋轉(zhuǎn)編碼器6差值△a（本次夯擊后與夯錘10提起時或上一次夯錘10重量消失時的變化值），△a=a2-a1，得出旋轉(zhuǎn)編碼器6轉(zhuǎn)動的圈數(shù)c為

②

從而得出夯擊深度y為

③

夯擊錘數(shù)的智能計算需同時滿足以下三個條件：①當銷軸傳感器1檢測到夯錘10的重量信號。②當旋轉(zhuǎn)編碼器6檢測到主卷揚轉(zhuǎn)動超過一定的圈數(shù)。③銷軸傳感器1檢測到夯錘10的重量信號消失。當且同時滿足以上三個條件時則計一次夯擊錘數(shù)，當下一個周期完成后自動累加夯擊錘數(shù)；夯擊坑數(shù)的智能計算需同時滿足以下三個條件：①在每一個坑作業(yè)前必須按一下調(diào)平按鈕作為自動計數(shù)的開始；②當最后兩擊的夯擊沉降量達到設定值時；③每一個坑的夯擊錘數(shù)不小于設定值（特例為5）。當且同時滿足以上三個條件時則計一次夯擊坑數(shù)，當下一個周期完成后自動累加夯擊坑數(shù)。

凡是本申請技術特征和技術方案的簡單變形或者組合，應認為落入本申請的保護范圍。