[实用新型]基于北斗导航系统的水下抛石基床自动化整平系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水工工程施工应用领域，具体涉及一种基于北斗导航系统的水下抛石基床自动化整平系统。

背景技术

水下抛石基床整平是水工工程中非常重要的环节。抛石基床是用块石抛填的基床，为使基床顶标高符合设计要求，以及便于平稳安装上部预制构件，基床顶面需按设计要求进行细平或极细平，抛石基床的整平精度直接影响着预制构件着床的最终成型精度。

抛石基床整平的传统施工工艺主要采用导轨刮道法，在基床的整平范围内安设导轨，潜水员于水下用铁轨作刮道，推动刮道在导轨顶面滑动，以刮道底为准进行整平。传统施工方法中需要潜水员长时间潜水作业，施工风险较大；水下能见度低，基床整平精度依赖于人工操作，整平精度得不到保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于北斗导航系统的水下抛石基床自动化整平系统，本实用新型基于北斗导航系统，通过无人自动化整平控制单元获取长臂挖掘机的铲斗的尖部的实时三维坐标值并与控制器中设定的铲斗的尖部的三维坐标值，即目标三维坐标值进行比对，分析出差值，并精确控制液压系统中的各个油缸伸缩，从而使铲斗的尖部在完成对应的自动化整平施工程序时始终保持在相应的目标三维坐标位置处，从而能精准地完成整个作业段整平施工作业。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于北斗导航系统的水下抛石基床自动化整平系统，包括：

整平驳船；

长臂挖掘机，所述长臂挖掘机的行走装置固设在所述整平驳船上；

无人自动化整平控制单元，其包括：

定位天线，其竖直设置在所述长臂挖掘机的配重的顶部，用于获取所述长臂挖掘机的机体在北斗导航系统中的三维坐标信息；

定向天线，其竖直设置在所述长臂挖掘机的配重的顶部，用于获取所述长臂挖掘机的机体的偏转角度信息；

车体倾斜传感器，其设置在所述长臂挖掘机的驾驶室的后方的机体上，用于获取所述长臂挖掘机的机体在竖直方向和水平方向的倾斜角度信息；

动臂倾斜传感器，其设置在所述长臂挖掘机的动臂上，用于获取所述动臂在竖直方向的倾斜角度信息；

斗杆臂倾斜传感器，其设置在所述长臂挖掘机的斗杆臂上，用于获取所述斗杆臂在竖直方向的倾斜角度信息；

铲斗倾斜传感器，其设置在所述长臂挖掘机的铲斗上，用于获取所述铲斗在竖直方向的倾斜角度信息；

测深仪，其设置在所述长臂挖掘机的斗杆臂上，用于获取一个施工工位的实际基床高程和平整度信息；

控制器，其设置在所述长臂挖掘机的驾驶室内，所述控制器分别与所述定位天线、所述定向天线、所述车体倾斜传感器、所述动臂倾斜传感器、所述斗杆臂倾斜传感器、所述铲斗倾斜传感器和所述测深仪连接；所述控制器用于接收所述定位天线、所述定向天线、所述车体倾斜传感器、所述动臂倾斜传感器、所述斗杆臂倾斜传感器、所述铲斗倾斜传感器和所述测深仪传送的信息，并控制液压系统的运行。

优选的是，所述的基于北斗导航系统的水下抛石基床自动化整平系统中，所述整平驳船上设置有绞缆机。

优选的是，所述的基于北斗导航系统的水下抛石基床自动化整平系统中，所述定位天线和所述定向天线间的间距大于3米。

优选的是，所述的基于北斗导航系统的水下抛石基床自动化整平系统中，所述整平驳船与所述长臂挖掘机的行走装置间设置有防侧滑装置。

优选的是，所述的基于北斗导航系统的水下抛石基床自动化整平系统中，所述无人自动化整平控制单元还包括：

操控界面，其设置在所述长臂挖掘机的驾驶室内，所述操控界面与所述控制器连接。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型的控制器配置于长臂挖掘机的驾驶室里，控制器可以采集多种空间姿态传感器的数据，计算出铲斗的尖部的实时三维坐标值后与目标三维坐标值进行比对，分析出两者的差值，并精确控制液压系统中的各个油缸伸缩，使铲斗的尖部在完成对应的自动化整平施工程序时始终保持在相应的目标三维坐标位置，从而能精准地完成整个作业段整平施工作业。