[发明专利]一种强夯机控制系统及非接触式强夯机

权利要求书

1.一种强夯机控制系统，其特征在于，包括夯锤信息采集装置（10）、控制器（20）、无线通信模块（30）、云服务器（40）和无线终端（50），

所述夯锤信息采集装置（10），用于采集夯实施工过程中的夯锤位置、夯锤提升高程和夯击次数信息；

所述控制器（20）分别与所述夯锤信息采集装置（10）和所述无线通信模块（30）电连接，用于将所述夯锤信息采集装置（10）采集到的夯锤位置、夯锤提升高程和夯击次数信息通过所述无线通信模块（30）上传至所述云服务器（40）；

所述云服务器（40）分别与所述无线通信模块（30）和所述无线终端（50）通信连接，用于根据所述无线通信模块（30）上传的数据，计算强夯机当前工作面的夯实状态；并将计算出的强夯机夯实状态和夯实结果传送给所述无线终端（50）；

所述强夯机控制系统还包括电源供电电路，所述电源供电电路分别与所述夯锤信息采集装置（10）、控制器（20）、无线通信模块（30）电连接，用于为所述夯锤信息采集装置（10）、所述控制器（20）和所述无线通信模块（30）供电；

所述电源供电电路上设有上电供电开机电路（60），所述上电供电开机电路（60）包括光电耦合器、开关管、继电器、第一电阻、第二电阻、电容和二极管，所述光电耦合器的发光二极管的阳极与供电电压端相连接，所述光电耦合器的发光二极管的阴极通过第一电阻接地，所述光电耦合器的光敏三极管的漏极通过第二电阻与所述开关管的基极相连接，所述开关管的发射极分两路，一路与供电电压端相连接，另一端通过电容接地；所述开关管的集电极分两路，一路与所述继电器相连接，另一路通过所述二极管接地；所述二极管的阳极与地相连接，所述二极管的阴极与所述开关管的集电极相连接；

所述上电供电开机电路（60）用于通过控制输入电压来对非接触式强夯机进行供电还是断电，当非接触式强夯机上电时，ACC输入控制电压通过过滤电路、保护电路和降压电路后使电压降到直流12V，通过直流12V电压去驱动所述光电耦合器，使所述光电耦合器去控制开关管T1的导通或截止，从而控制所述继电器的吸合或断开。

2.如权利要求1所述的强夯机控制系统，其特征在于，所述夯锤信息采集装置（10）上设有夯锤位置采集机构，所述夯锤位置采集机构包括位置传感器（11）、角度测量器（12）和夯锤夯击点坐标计算模块（13），

所述位置传感器（11）安装于强夯机的机身上且可随机身的转动而转动，用于采集该位置传感器所在机身上的坐标位置；

所述角度测量器（12），用于测量强夯机与真北方向之间的夹角；

所述夯锤夯击点坐标计算模块（13），用于根据所述位置传感器（11）采集到的该位置传感器所在强夯机机身上的坐标位置和所述角度测量器（12）测量出的强夯机与真北方向之间的夹角，计算出夯锤夯击点坐标位置。

3.如权利要求2所述的强夯机控制系统，其特征在于，所述角度测量器（12）包括主天线（121）和辅助天线（122），所述主天线（121）设于强夯机的一侧，用于确定该位置传感器所在强夯机机身上的坐标位置；所述辅助天线（122）设于强夯机的另一侧，用于确定强夯机与真北方向之间的夹角。

4.如权利要求3所述的强夯机控制系统，其特征在于，所述主天线（121）采用GNSS天线；所述辅助天线（122）采用GPRS天线；所述位置传感器（11）采用北斗定位模块，所述北斗定位模块的型号为UB482；所述无线通信模块（30）采用GPRS传输模块，所述GPRS传输模块的型号为EC20；所述控制器（20）采用单片机，所述单片机的型号为STM32F429VIT6。

5.如权利要求3所述的强夯机控制系统，其特征在于，所述夯锤夯击点坐标位置由以下公式计算出：

其中，位置传感器所在机身上的坐标位置为（x，y）为位置传感器安装的位置与车身中线的距离；为重锤与该中线上点的距离；为强夯机与真北方向之间的夹角；r为地球半径。