專利名稱：一種狹窄施工空間雙交叉渡線運(yùn)輸自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道施工，尤其盾構(gòu)機(jī)隧道施工自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
盾構(gòu)機(jī)一邊掘進(jìn)，一邊完成出渣、管片運(yùn)輸與支護(hù)等工作。其內(nèi)部空間狹窄，特別是在盾體直徑只有4 5米，且用機(jī)車車輛方式出渣時(shí)，要同時(shí)完成這幾項(xiàng)工作，對其內(nèi)部軌道及其道岔的設(shè)計(jì)要求就更高。一般的盾構(gòu)機(jī)在內(nèi)部軌道運(yùn)輸都是采用在其頭部附近單股道線路方式運(yùn)輸。這種頭部單線運(yùn)輸，但是尾部是雙線運(yùn)輸?shù)姆绞?，沒有最大程度的發(fā)揮其運(yùn)輸潛力，故需要加以改進(jìn)。另外在狹窄施工空間內(nèi)，在合理設(shè)置施工運(yùn)輸方式和線路后，如何實(shí)現(xiàn)有效的自動(dòng)化控制，仍是一個(gè)需要迫切解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上陳述的現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種狹窄施工空間雙交叉渡線運(yùn)輸自動(dòng)控制系統(tǒng)，以使狹窄空間雙交叉渡線運(yùn)輸方式充分發(fā)揮運(yùn)輸潛力，以實(shí)現(xiàn)較大的運(yùn)輸量。在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部運(yùn)輸系統(tǒng)中提供一種具有4個(gè)工作位，且可以同時(shí)進(jìn)行作業(yè)的運(yùn)輸方式，以實(shí)現(xiàn)較大的運(yùn)輸量，滿足盾構(gòu)機(jī)全速掘進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的石渣和需要的支護(hù)材料等的運(yùn)輸需求。本發(fā)明的目的通過如下手段來實(shí)現(xiàn)。一種狹窄施工空間雙交叉渡線運(yùn)輸自動(dòng)控制系統(tǒng)，在狹窄施工空間區(qū)域A和區(qū)域 B間實(shí)現(xiàn)物料的軌道運(yùn)輸，所述軌道在兩股平行延伸的股道a和股道b上設(shè)置交叉渡線I 和交叉渡線II ；其上的機(jī)車車輛按照如下的方式安排運(yùn)行在交叉處，機(jī)車車輛通過交叉渡線I和交叉渡線II實(shí)現(xiàn)在股道a或股道b上運(yùn)輸線路的轉(zhuǎn)換；在二交叉渡線間的股道C 段和D段單向通行；所述股道的直道上設(shè)置有八個(gè)監(jiān)測機(jī)車的位移傳感器il i8 ；施工空間內(nèi)設(shè)置有六個(gè)指示列車司機(jī)的操作信號燈；在交叉渡線與直行股道的交叉處設(shè)置有轉(zhuǎn)轍機(jī)；所述各傳感器、信號燈、轉(zhuǎn)轍機(jī)與PLC或單片機(jī)相連。采用本發(fā)明的具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)、實(shí)現(xiàn)了貨暢其流，解決了機(jī)車車輛交通擁堵問題。雙交叉渡線的中間股道C 段和D段雙向運(yùn)輸?shù)姆绞街?，只要C段或D段有一列列車，相反方向的來車即被堵死，當(dāng)C 段或D段同時(shí)發(fā)生這種情況時(shí)，整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)陷入癱瘓。而采用本方法有效的避免了這種情況的發(fā)生。(2)、采用PLC或單片機(jī)作為中央處理器控制，能夠有效減少轉(zhuǎn)轍機(jī)錯(cuò)誤的扳道動(dòng)作，大大提高了整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸效率，大大地減輕了工人的工作量，有效地降低了可能發(fā)生的人身傷害。


如下圖1是本發(fā)明狹窄施工空間雙交叉渡線運(yùn)輸方法示意圖。圖2為主程序框圖。
圖3為各傳感器觸發(fā)模塊的框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明如圖1所示，圖中實(shí)箭頭為從區(qū)域B駛出到區(qū)域A的運(yùn)行路線，虛箭頭為從區(qū)域A 駛出到區(qū)域B的運(yùn)行路線。按照實(shí)箭頭所指示的方向，列車從區(qū)域B股道a駛出，經(jīng)股道C段，駛?cè)雲(yún)^(qū)域A股道a或經(jīng)交叉渡線I駛?cè)雲(yún)^(qū)域A股道b ；列車從區(qū)域B股道b駛出，經(jīng)交叉渡線II和股道C 段，駛?cè)雲(yún)^(qū)域A股道a或經(jīng)交叉渡線I駛?cè)雲(yún)^(qū)域A股道b。按照虛箭頭所指示的方向，列車從區(qū)域A股道a駛出，經(jīng)交叉渡線II和股道D段， 駛?cè)雲(yún)^(qū)域B股道b或交叉渡線I駛?cè)雲(yún)^(qū)域B股道a ；列車從區(qū)域A股道b駛出，經(jīng)股道D段， 駛?cè)雲(yún)^(qū)域B股道b或交叉渡線I駛?cè)雲(yún)^(qū)域B股道a。圖1表達(dá)了雙交叉渡線股道自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理，初始狀態(tài)時(shí)，設(shè)置所有紅燈常亮；在任何時(shí)候，列車直線行駛時(shí)，轉(zhuǎn)轍機(jī)不需要扳道動(dòng)作；假設(shè)C、D段各能最多停放3 列列車。1.從區(qū)域B出來時(shí)的自動(dòng)控制當(dāng)列車在區(qū)域B股道a上裝貨完畢，前行至傳感器il，停下；這時(shí)il得到的信號傳給PLC或單片機(jī)，假設(shè)C、D區(qū)各能最多停放3列列車，PLC或單片機(jī)要判斷此時(shí)C區(qū)的列車數(shù)是否小于3，小于3時(shí)，燈bl由紅燈切換為綠燈；否則，紅燈常亮，列車?yán)^續(xù)等待。當(dāng)燈 bl顯示綠燈時(shí)，列車前行，逐漸脫離傳感器il的檢測范圍，當(dāng)脫離后，設(shè)置傳感器il的標(biāo)志位自動(dòng)歸零，表示傳感器il處空位，燈bl切換為紅燈。列車行駛至傳感器i7，在C段設(shè)置標(biāo)志位，標(biāo)志位值加1。要求列車必須駛過傳感器i7，不準(zhǔn)長時(shí)間停在該傳感器位置上。類似的，當(dāng)列車在區(qū)域B股道b上裝貨完畢，前行至傳感器i2，停下。這時(shí)i2得到的信號傳給PLC或單片機(jī)，PLC或單片機(jī)要判斷此時(shí)C區(qū)的列車數(shù)是否小于3。小于3時(shí)， 轉(zhuǎn)轍機(jī)a2扳道，扳道是否到位由轉(zhuǎn)轍機(jī)位置傳感器是否得到信號來判斷，如果沒有得到信號，PLC或單片機(jī)傳出指令給轉(zhuǎn)轍機(jī)a2復(fù)位，再次扳道。扳道成功后，燈1^2由紅燈切換為綠燈；否則，紅燈常亮，列車?yán)^續(xù)等待。當(dāng)燈1^2顯示綠燈時(shí)，列車前行，逐漸脫離傳感器i2的檢測范圍，當(dāng)脫離后，設(shè)置傳感器i2的標(biāo)志位值自動(dòng)歸零，表示傳感器i2處空位，燈1^2切換為紅燈。列車行駛至傳感器i7，C段的標(biāo)志位值加1。此時(shí)，PLC或單片機(jī)給轉(zhuǎn)轍機(jī)a2復(fù)位信號，轉(zhuǎn)轍機(jī)a2自動(dòng)復(fù)位。2.進(jìn)入?yún)^(qū)域A時(shí)的自動(dòng)控制當(dāng)列車在C段繼續(xù)前行，行至傳感器i3，停下。這時(shí)i3得到的信號傳給PLC或單片機(jī)，PLC或單片機(jī)要判斷此時(shí)區(qū)域A股道a上的列車數(shù)是否為0。為0時(shí)，燈b3紅燈轉(zhuǎn)換為綠燈，提示列車前行。列車前行，逐漸脫離傳感器i3的檢測范圍，當(dāng)脫離后，C段的標(biāo)志位值減1，燈b3切換為紅燈。列車行駛至傳感器i4，傳感器i4狀態(tài)標(biāo)志位值變?yōu)?，傳給PLC 或單片機(jī)。列車行駛至區(qū)域A卸貨。當(dāng)PLC或單片機(jī)判斷傳感器i4的值為1時(shí)，PLC或單片機(jī)接著判斷區(qū)域A股道b 的傳感器i5是否為0。當(dāng)傳感器i5不為0時(shí)，列車在傳感器i3處繼續(xù)等待；當(dāng)傳感器i5 為0時(shí)，PLC或單片機(jī)給轉(zhuǎn)轍機(jī)a3信號，扳道，扳道是否到位由位置傳感器是否得到信號來判斷，如果沒有得到信號，PLC或單片機(jī)傳出指令給轉(zhuǎn)轍機(jī)a3復(fù)位，再次扳道。扳道成功后， 燈b3由紅燈切換為綠燈；否則，紅燈常亮，列車?yán)^續(xù)等待。當(dāng)燈b3顯示綠燈時(shí)，列車前行， 逐漸脫離傳感器i3的檢測范圍，當(dāng)脫離后，C段的標(biāo)志位值減1，燈b3切換為紅燈。列車行駛至傳感器i5，傳感器i5狀態(tài)標(biāo)志位值變?yōu)?，傳給PLC或單片機(jī)。列車行駛至區(qū)域A卸貨。3.從區(qū)域A返回時(shí)的自動(dòng)控制在區(qū)域A股道a上，列車行駛至傳感器i4，停下等待。PLC或單片機(jī)要判斷此時(shí)D 段的列車數(shù)是否小于3，小于3時(shí)，轉(zhuǎn)轍機(jī)a4扳道，扳道是否到位由位置傳感器是否得到信號來判斷，如果沒有得到信號，PLC或單片機(jī)傳出指令給轉(zhuǎn)轍機(jī)a4復(fù)位，再次扳道。扳道成功后，燈b4由紅燈切換為綠燈，提示司機(jī)向前行駛；否則，紅燈常亮，列車?yán)^續(xù)等待。當(dāng)燈b4 顯示綠燈時(shí)，列車前行，逐漸脫離傳感器i4的檢測范圍，當(dāng)脫離后，設(shè)置傳感器i4的值自動(dòng)歸零，表示傳感器i4處空位，燈b4切換為紅燈。列車行駛至傳感器i8，在D段設(shè)置標(biāo)志位， 標(biāo)志位值加1。此時(shí)，PLC或單片機(jī)給轉(zhuǎn)轍機(jī)a4復(fù)位信號，轉(zhuǎn)轍機(jī)a4自動(dòng)復(fù)位。類似的，在區(qū)域A股道b上，列車行駛至傳感器i5，停下等待。PLC或單片機(jī)要判斷此時(shí)D段的列車數(shù)是否小于3，小于3時(shí)，燈沾由紅燈切換為綠燈，提示司機(jī)向前行駛；否則，紅燈常亮，列車?yán)^續(xù)等待。當(dāng)燈沾顯示綠燈時(shí)，列車前行，逐漸脫離傳感器i5的檢測范圍，當(dāng)脫離后，設(shè)置傳感器i5的值自動(dòng)歸零，表示傳感器i5處空位，燈沾切換為紅燈。列車行駛至傳感器i8，D段標(biāo)志位值加1。4.進(jìn)入?yún)^(qū)域B時(shí)的自動(dòng)控制當(dāng)列車在D段繼續(xù)前行，行至傳感器i6，停下。這時(shí)i6得到的信號傳給PLC或單片機(jī)，PLC或單片機(jī)要判斷此時(shí)區(qū)域A股道b上的列車數(shù)是否為0。為0時(shí)，燈M紅燈轉(zhuǎn)換為綠燈，提示列車前行。列車前行，逐漸脫離傳感器i6的檢測范圍，當(dāng)脫離后，D段的標(biāo)志位值減1，燈M切換為紅燈。列車行駛至傳感器i2，傳感器i2狀態(tài)變?yōu)?，傳給PLC或單片機(jī)。列車行駛至區(qū)域A。當(dāng)PLC或單片機(jī)判斷傳感器i2為1時(shí)，PLC或單片機(jī)接著判斷區(qū)域A股道a的傳感器il是否為0。當(dāng)傳感器il不為0時(shí)，列車在傳感器i6處繼續(xù)等待；當(dāng)傳感器il為 0時(shí)，PLC或單片機(jī)給轉(zhuǎn)轍機(jī)al信號，扳道，扳道是否到位由位置傳感器是否得到信號來判斷，如果沒有得到信號，PLC或單片機(jī)傳出指令給轉(zhuǎn)轍機(jī)al復(fù)位，再次扳道。扳道成功后，燈 b6由紅燈切換為綠燈；否則，紅燈常亮，列車?yán)^續(xù)等待。當(dāng)燈M顯示綠燈時(shí)，列車前行，逐漸脫離傳感器i6的檢測范圍，當(dāng)脫離后，D段的標(biāo)志位值減1，燈M切換為紅燈。列車行駛至傳感器il處，傳感器il狀態(tài)變?yōu)?，傳給PLC或單片機(jī)。列車行駛至區(qū)域A。此時(shí)，PLC 或單片機(jī)給轉(zhuǎn)轍機(jī)al復(fù)位信號，轉(zhuǎn)轍機(jī)al自動(dòng)復(fù)位。
權(quán)利要求
1.一種狹窄施工空間雙交叉渡線運(yùn)輸自動(dòng)控制系統(tǒng)，在狹窄施工空間區(qū)域A和區(qū)域B 間實(shí)現(xiàn)物料的軌道運(yùn)輸，所述軌道在兩股平行延伸的股道a和股道b上設(shè)置交叉渡線I和交叉渡線II ；其上的機(jī)車車輛按照如下的方式安排運(yùn)行在交叉處，機(jī)車車輛通過交叉渡線I和交叉渡線II實(shí)現(xiàn)在股道a或股道b上運(yùn)輸線路的轉(zhuǎn)換；在二交叉渡線間的股道C段和D段單向通行；所述股道的直道上設(shè)置有八個(gè)監(jiān)測機(jī)車的位移傳感器il i8 ；施工空間內(nèi)設(shè)置有六個(gè)指示列車司機(jī)的操作信號燈；在交叉渡線與直行股道的交叉處設(shè)置有轉(zhuǎn)轍機(jī)；所述各傳感器、信號燈、轉(zhuǎn)轍機(jī)與PLC或單片機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之一種狹窄空間雙交叉渡線運(yùn)輸自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)轍機(jī)上設(shè)置有監(jiān)測轉(zhuǎn)轍機(jī)扳道是否到位的傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種狹窄施工空間雙交叉渡線運(yùn)輸自動(dòng)控制系統(tǒng)，兩股平行延伸的股道a和股道b上設(shè)置交叉渡線Ⅰ和交叉渡線Ⅱ；其上的機(jī)車車輛按照如下的方式安排運(yùn)行在交叉處，機(jī)車車輛通過交叉渡線Ⅰ和交叉渡線Ⅱ?qū)崿F(xiàn)在股道a或股道b上運(yùn)輸線路的轉(zhuǎn)換；在二交叉渡線間的股道C段和D段單向通行；所述股道的直道上設(shè)置有八個(gè)監(jiān)測機(jī)車的位移傳感器i1～i8；施工空間內(nèi)設(shè)置有六個(gè)指示列車司機(jī)的操作信號燈；在交叉渡線與直行股道的交叉處設(shè)置有轉(zhuǎn)轍機(jī)；所述各傳感器、信號燈、轉(zhuǎn)轍機(jī)與PLC或單片機(jī)相連。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對狹窄空間雙交叉渡線運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)控制，有效的解決了盾構(gòu)機(jī)全速掘進(jìn)時(shí)進(jìn)出物料的運(yùn)輸需求。
文檔編號E21D9/06GK102562078SQ20111040646
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者劉瑞通, 孫虎, 廖興林, 李中西, 王珺, 王硯帛, 趙麗平, 鄭蓉蓉, 郭永 申請人:西南交通大學(xué)