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原文传递沉井定位沉放缆绳智能调控方法、设备与系统

专利名称：	沉井定位沉放缆绳智能调控方法、设备与系统
摘要：	本申请公开一种沉井定位沉放缆绳智能调控方法、设备与系统，方法包括以下步骤：接收预定数据，解算沉井的位姿数据；判断油缸作用力是否在有效范围内；若否，则停止动作，且报警提示进入手动操作；计算多根缆绳在当前沉井下放高度下的长度偏差值；对多根缆绳的长度偏差值的绝对值进行排序，得到绝对值最大的缆绳A，以缆绳A为基准，对其他缆绳进行提升或下降；判断长度偏差值是否满足预定条件；若满足，则油缸停止动作，完成调整；判断长度偏差值是否小于0；若是，则油缸提升缆绳；以缆绳A为基准，计算偏差变化误差；根据所述偏差变化误差，利用PID计算油缸作用力的调整幅度，并返回进行上述判断油缸作用力是否在有效范围内的步骤。
专利类型：	发明专利
申请人：	中铁四局集团第二工程有限公司;中铁四局集团有限公司
发明人：	李勇海;岑峰;毛龙;韩永刚;彭波;梁超;胡磊;杨嘉毅;刘文胜;方伏浪;吴校全;施炎坤;马永长;赵猛;朱俊;张哲;陆海;钱有伟;刘宁;赵伟;朱利荣;金伟;叶志琳;唐飓隆
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311393129.9
公开号：	CN117127640A
代理机构：	苏州大成君合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张印铎;杨新星
分类号：	E02D23/00;G01D21/02;G05B11/42;G16Y10/30;G16Y20/10;G16Y20/20;G16Y40/10;G16Y40/20;G16Y40/35;G16Y40/50;G16Y40/60;E02D23/02;E02D23/08;E;G;E02;G01;G05;G16;E02D;G01D;G05B;G16Y;E02D23;G01D21;G05B11;G16Y10;G16Y20;G16Y40;E02D23/00;G01D21/02;G05B11/42;G16Y10/30;G16Y20/10;G16Y20/20;G16Y40/10;G16Y40/20;G16Y40/35;G16Y40/50;G16Y40/60
申请人地址：	215000 江苏省苏州市相城区蠡塘河路9号;
主权项：	1.一种沉井定位沉放缆绳智能调控设备，其特征在于，包括：数据接收解算模块，用于接收预定数据，解算沉井的位姿数据；所述预定数据包括沉井的GPS数据、油缸行程和油压，所述位姿数据包括坐标信息和姿态角；第一判断模块，用于判断油缸作用力是否在有效范围内；若是，则进行下一步；若否，则停止动作，且报警提示进入手动操作；偏差计算模块，用于计算多根缆绳在当前沉井下放高度下的长度偏差值；缆绳校正模块，用于对多根缆绳的长度偏差值的绝对值进行排序，得到绝对值最大的缆绳A，以缆绳A为基准，对其他缆绳进行提升或下降；第二判断模块，用于判断长度偏差值是否满足预定条件；若满足，则油缸停止动作，完成调整；若不满足，则进行下一步；第三判断模块，用于判断长度偏差值是否小于0；若是，则油缸提升缆绳；若否，则油缸下降缆绳；误差计算模块，用于以缆绳A为基准，计算偏差变化误差；幅度调整模块，用于根据所述偏差变化误差，利用PID计算油缸作用力的调整幅度，并返回进行上述判断油缸作用力是否在有效范围内的步骤。 2.一种沉井定位沉放缆绳智能调控方法，其特征在于，包括以下步骤：接收预定数据，解算沉井的位姿数据；所述预定数据包括沉井的GPS数据、油缸行程和油压，所述位姿数据包括坐标信息和姿态角；判断油缸作用力是否在有效范围内；若是，则进行下一步；若否，则停止动作，且报警提示进入手动操作；计算多根缆绳在当前沉井下放高度下的长度偏差值；对多根缆绳的长度偏差值的绝对值进行排序，得到绝对值最大的缆绳A，以缆绳A为基准，对其他缆绳进行提升或下降；判断长度偏差值是否满足预定条件；若满足，则油缸停止动作，完成调整；若不满足，则进行下一步；判断长度偏差值是否小于0；若是，则油缸提升缆绳；若否，则油缸下降缆绳；以缆绳A为基准，计算偏差变化误差；根据所述偏差变化误差，利用PID计算油缸作用力的调整幅度，并返回进行上述判断油缸作用力是否在有效范围内的步骤。 3.根据权利要求2所述的沉井定位沉放缆绳智能调控方法，其特征在于，所述计算多根缆绳在当前沉井下放高度下的长度偏差值的步骤包括：计算多根缆绳在当前沉井下放高度下的目标长度；计算多根缆绳在当前沉井下放高度下的实际长度；计算多根缆绳在当前沉井下放高度下的长度偏差值。 4.根据权利要求3所述的沉井定位沉放缆绳智能调控方法，其特征在于，所述判断长度偏差值是否满足预定条件的步骤中，所述预定条件为或；其中， />是指多根缆绳在上一沉井下放高度下的长度偏差值；/>是指多根缆绳在当前沉井下放高度的长度偏差值的绝对值。 5.根据权利要求4所述的沉井定位沉放缆绳智能调控方法，其特征在于，所述计算偏差变化误差的步骤包括：计算偏差变化率；缆绳A的偏差变化率为，计算偏差变化误差 />；其中，是指多根缆绳在上一沉井下放高度的长度偏差值的绝对值，/>是指多根缆绳在当前沉井下放高度的长度偏差值的绝对值。 6.根据权利要求5所述的沉井定位沉放缆绳智能调控方法，其特征在于，所述利用PID计算油缸作用力的调整幅度的步骤包括：利用PID计算流量阀PWM值。 7.一种沉井定位沉放缆绳智能调控系统，其特征在于，包括：固定设置于沉井上的油缸，每根缆绳配置一台所述油缸；所述油缸上设有油缸传感器，用于反馈油缸行程和油压；固定设置于沉井上的泵站，所述泵站的数量是油缸数量的一半；一个所述泵站设置于两个相邻的油缸之间，用于驱动两个所述油缸；与所述泵站和油缸电连接的工控机，用于执行如权利要求2-6中任一项所述的沉井定位沉放缆绳智能调控方法；固定设置于沉井上的定位仪，用于监测沉井的GPS数据；服务器，所述工控机、定位仪和服务器通过局域网传输信息。 8.根据权利要求7所述的沉井定位沉放缆绳智能调控系统，其特征在于，所述油缸包括自上而下设置的导向板、上锚具油缸、主油缸、下锚具油缸和底板，所述导向板和所述主油缸之间设有围设于所述上锚具油缸外的上部立柱，所述主油缸和所述底板之间设有围设于所述下锚具油缸外的下部立柱；所述油缸传感器包括行程传感器、锚具传感器和压力传感器；在每个所述油缸安装一个所述行程传感器，用于实时反馈油缸位置；在每个油缸的上锚具油缸和下锚具油缸各安装一个所述锚具传感器，用于实时反馈锚具状态；在每个所述油缸安装一个所述压力传感器，用于监控张拉索受力，所述压力传感器安装在所述油缸的大腔侧。 9.根据权利要求7所述的沉井定位沉放缆绳智能调控系统，其特征在于，所述工控机和所述油缸传感器通过油缸传感器通信线相连，所述工控机通过所述油缸传感器通信线接收锚具状态、油缸形成和油缸油压；所述定位仪将所述GPS数据发送到服务器，服务器进行数据解算，得到沉井的坐标信息和姿态角，并将所述沉井的坐标信息和姿态角传到所述工控机；所述工控机和所述泵站通过泵站通信线相连，所述工控机通过所述泵站通信线向所述泵站发送控制指令。 10.根据权利要求7所述的沉井沉放过程中缆绳控制与智能调整的系统，其特征在于，所述缆绳的数量为12根，所述油缸的数量为12台，所述泵站的数量为6台。 11.根据权利要求7所述的沉井定位沉放缆绳智能调控系统，其特征在于，所述缆绳的数量为12根，所述油缸的数量为12台，所述泵站的数量为6台；所述油缸为350t油缸；每个所述泵站配有380V配电箱，所述配电箱配置160A的空气开关；每台泵站的功率为55kw。
所属类别：	发明专利