[发明专利]复杂工况下机械顶管顶进线形控制装置及方法

说明书

本发明提供了一种复杂工况下机械顶管顶进线形控制装置及方法，复杂工况下机械顶管顶进线形控制装置包括激光定位装置，至少部分设置于施工部位的护壁，以及至少部分设置于顶管机；光电转换器，与所述激光定位装置电控连接，以接收来自所述激光定位装置的光信号并转换为模拟信号；模数转换器，与所述光电转换器电控连接，以接收所述模拟信号并转换成数字信号；无线信号交换器，与所述模数转换器电控连接，以接收所述数字信号并将所述数字信号上传云端；控制系统，与所述云端信号连接，并根据数字信号的数据对顶管机的顶进方向纠正。因此，本发明的信号传输更加稳定，且避免受到施工环境的影响实现全天候自动纠偏的顶管操作系统。

技术领域

本发明涉及机械顶管施工技术领域，具体而言，涉及一种复杂工况下机械顶管顶进线形控制装置及方法。

背景技术

现有的机械顶管施工顶进线形控制一般采用激光电经法来定位，然后利用局域网线将数据传输至信号处理系统，操作室根据激光标靶传回的数据确定顶管方向与设计方向的偏差，从而调整顶管方向。这种方法的主要缺点是施工过程中信号线可能被损坏，此外需要人工操作设备来控制顶管机前进方向，操作复杂，对机操手专业水平要求高。因此需要一种信号传输稳定，受施工环境干扰小且能够实现24小时全天候自动纠偏的顶管操作系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面提供了一种复杂工况下机械顶管顶进线形控制装置。

本发明第二方面提供了一种复杂工况下机械顶管顶进线形控制方法。

本发明提供了一种复杂工况下机械顶管顶进线形控制装置，包括：

激光定位装置，至少部分设置于施工部位的护壁，以及至少部分设置于顶管机；

光电转换器，与所述激光定位装置电控连接，以接收来自所述激光定位装置的光信号并转换为模拟信号；

模数转换器，与所述光电转换器电控连接，以接收所述模拟信号并转换成数字信号；

无线信号交换器，与所述模数转换器电控连接，以接收所述数字信号并将所述数字信号上传云端；

控制系统，与所述云端信号连接，并根据数字信号的数据对顶管机的顶进方向纠正。

本发明提出的复杂工况下机械顶管顶进线形控制装置，激光定位装置用于监测顶管机的顶进位置是否偏离，光电转换器能够及时的记录激光落点位置的变化，并且将上述信息转换成模拟信号，模数转换器则能够接收模拟信号并且将其转换成数字信号，无线信号交换器将数字信号上传至云端形成相应的数据。操作人员可通过控制系统下载数据，从而得到顶进位置是否偏离，并通过控制系统及时调整顶管机的顶进方向。因此，本发明的信号传输更加稳定，且避免受到施工环境的影响实现全天候自动纠偏的顶管操作系统。

根据本发明上述技术方案的复杂工况下机械顶管顶进线形控制装置，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述激光定位装置包括：

激光发射端，设置于施工部位的护壁；

激光接收端，设置于顶管机的轴线位置，且所述激光发射端发出的激光落点位于所述激光接收端的中心。

在本技术方案中，激光发射端用于发出激光，激光接收端则用于接收激光，且激光在激光接收端的落点要位于其中心位置，从而在顶管机顶进方向偏离时，引起激光落点位置的偏移，从而光电转换器能够及时捕捉上述动作，确保顶管机纠偏的及时性以及准确性。具体地，激光接收端可以是激光靶，确保更加准确的激光落点位置反馈。

在上述技术方案中，所述顶管机至少包括：

顶进部分，所述激光接收端设置于所述顶进部分的轴线位置；