[发明专利]一种旋挖钻机监控系统及方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及远程监控的工业机械领域，具体地说是一种旋挖钻机监控系统及方法。 

[背景技术]

旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用，旋挖钻机的额定功率一般为125～450kW，动力输出扭矩为120～400kN·m，最大成孔直径可达1.5～4m，最大成孔深度为60～90m，可以满足各类大型基础施工的要求。 

和传统工程机械相同，目前旋挖钻机主要采用本地指针指示，类似汽车的油位，水温，转速表，总里程等参数显示，设备简陋。无论是精确度还是可靠性都比较差。而目前部分较先进的机械使用黑白液晶或简单彩屏显示参数，类似目前一些商务车的前液晶面板，对于精确度还有可靠性都有很大的改善。另外由于黑白液晶和简单彩色屏幕可显示数据有限，不能一次性显示大量监测数据。此外，有些厂家采用在旋挖钻机上安装GPS定位装置或数据采集装置或定时锁车器，以达到对旋挖钻机的数据反馈和关机控制，但这些装置往往存在作用单一，经济费用高和手法粗暴的问题。 

[发明内容]

本发明的目的是通过工控技术和嵌入技术的有机整合和创新应用，结合网络技术和无线技术，实现对旋挖钻机类工程机械的运行及作业控制的有效管理 和维护。在保证可靠性和稳定性前提下，简化了开发步骤，增强了业务功能，同时保证了产品的经济性和实用性。 

为了实现上述目的，本发明设计一种旋挖钻机监控系统，包括车载式旋挖钻机监控，其特征在于旋挖钻机上设有车载控制器CPU，所述的车载控制器负责收集传感信息和位置信息及远程监控管理中心厂方服务器终端的命令，设置作业参数，监控作业状态，下发查询命令，通过车载控制屏幕CRT显示；所述的作业状态输入信息装置由钻机及钻杆上的深度传感器或倾角传感器或压力传感器或监控传感器将输入信号传至车载控制器CPU，所述的远程监控管理中心输入信息装置由客户端显示屏通过GPS或GSM信号将输入信号传至车载控制器CPU，所述的车载控制器CPU内设有本地参数、本地作业监控、本地运行参数、本地参数打印、远程监控、远程定位和远程锁机模块。 

本地参数设置：主控制箱CPU被安装在主机的控制室内，整机所有的数字与模拟监控传感器的信号全部由主控制箱来采集，而触摸屏电脑则通过485通讯与主机相连。 

本地运行参数通过柴油液位，液压油压力等参数显示将以数字或者是模拟仪表的方式显示。 

本地参数打印可以随时随地打印出上一根桩的钻孔情况，起钻时间，结束时间，总的耗时，甚至于在不同深度机器的运行状况。 

远程监控通过GSM和GPS来对每台机器的运行状况，以及保养状况进行监督。 

远程定位通过GPS来远程定位机器的地理位置。 

远程锁机：厂方就能够通过GSM发送锁机短信给车载控制系统。此时车载控制系统就能够通过锁定电磁阀来锁定机器。 

一种旋挖钻机监控方法，其特征在于该监控方法如下：首先发动机启动，接通电源，CPU监控启动，旋转编码器，深度传感器或倾角传感器或压力传感器或监控传感器输入信息装置工作，通过I/O借口和数字模拟信号送入到CPU数据采集，所述的CPU主机上设有GPS地理位置信号并输送到远端电脑桌面客户端，所述的CPU主机上设有GSM移动信号输送到远程厂方电脑客户端，实现数据互传并送至CPU数据采集。 

CPU数据采集模块中设有开关模块，控制车载启动或车载熄火或远程锁机。 

CPU采集模块中设有监控采集数据，并将数据和报警信息送入到客户端，所述的监控采集数据还可以完成车载打印。 

本发明与现有技术相比，其优点在于： 

1)通过对工业标准协议的创新运用，把工业组态软件和嵌入软件实现了高效有机结合，大大缩短了产品开发周期，和产品稳定周期。 

2)将工控软件应用于工程机械，大大降低了研发成本与人员的投入。并且能够严格控制开发进度；采用模块化研发，因此在将来研发新功能时方便添加与改建。 

3)完全自主研发的主控制系统，目前工程机械90％以上用的控制单元都是由芬兰进口的EPEC，价格高昂，可扩展性和本土化较差。而本发明独立研发的控制单元是根据长期的市场调研专门为旋挖钻机的施工情况和特点所开发的，适合中国本土语言和操作环境。不但支持旋挖钻机，对其他类工程机械 的兼容性也相当的好。