[发明专利]一种凿岩台车智能控制系统

说明书

本发明公开了一种凿岩台车智能控制系统，涉及凿岩台车技术领域，解决现有技术中凿岩台车自动控制系统不能在钻进过程中随时监测掌子面变形而预判危险情况的技术问题，包括信息采集装置、控制装置、执行装置，其中，所述信息采集装置包括：全站仪，被配置为根据预定测点确定所述定位姿态信息；工况监测装置，被配置为监测所述工况参数信息；以及三维激光扫描仪，被配置为采集岩土变形信息；本发明所提供的凿岩台车智能控制系统自动化程度较高，且能在钻进过程中随时监测掌子面变形而预判危险情况。

技术领域

本发明涉及凿岩台车技术领域，更具体的是涉及凿岩台车用控制系统技术领域。

背景技术

凿岩台车又称钻孔台车，是隧道及地下工程采用钻爆法施工的一种凿岩设备。凿岩台车能够移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业。凿岩台车包括底盘、驾驶室、自动凿岩装置、自动控制系统和定位系统；所述自动凿岩装置包括钻臂、推进机构和凿岩机。自动控制系统调整所述钻臂和所述推进机构的状态，使所述凿岩机达到预定位置，并且调整过程中由所述定位系统和所述自动控制系统进行闭环控制；所述凿岩机达到预定位置后，根据预定的钻孔深度和钻孔角度进行钻孔。

专利申请文件202110116195.6公开了一种凿岩台车的控制系统及控制方法，系统包括中央控制模块，以及一一对应分别设置于各凿岩台车的本机控制系统，中央控制模块包括控制中心模块，各本机控制系统分别均包括工作单元、凿岩台车主控制器，工作单元包括监探单元、钻孔单元、用于采集凿岩台车前方的掌子面信息的布孔单元，并计算打孔位置及打孔顺序生成打孔控制指令，各凿岩台车主控制器分别与其对应的监探单元、布孔单元、钻孔单元通信连接，凿岩台车主控制器生成钻臂控制指令，根据所述钻臂控制指令控制钻孔单元工作。

在隧道开挖过程中，掌子面可能出现坍塌、落石等情况，因隧道掌子面不稳定而发生的隧道坍方事故常见报道。但以上专利申请文件公开的控制系统不能在钻进过程中随时监测掌子面变形情况，无法判断钻进方向上岩体质量和稳定性，无法及时监控危险情况并停止钻进工作，因此，还需要进一步研究。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种凿岩台车智能控制系统。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种凿岩台车智能控制系统。该控制系统包括：

信息采集装置，被配置为采集所述凿岩台车的工况参数信息、所述凿岩台车在隧道中的定位姿态信息以及隧道掌子面的岩土变形信息；

控制装置，被配置为从所述信息采集装置接收所述工况参数信息、所述定位姿态信息和所述岩土变形信息，并根据所述工况参数信息、所述定位姿态信息、所述岩土变形信息生成控制指令；

执行装置，被配置为从所述控制装置接收所述控制指令，并根据所述控制指令驱动所述凿岩台车执行相应的动作，

其中，所述信息采集装置包括：

全站仪，被配置为根据预定测点确定所述定位姿态信息；工况监测装置，被配置为监测所述工况参数信息；以及三维激光扫描仪，被配置为采集岩土变形信息。

进一步，所述工况参数信息包括：回转角度、回转速度、推进速度、推进角度、钻进力、推进长度、液压系统压力以及液压系统流量。

进一步，所述工况监测装置包括：

角度监测模块，被配置为监测钻臂的转动角度；

长度监测模块，被配置为监测钻臂、推进梁和凿岩机的推进长度；以及

压力监测模块，被配置为监测液压系统压力；

流量监测模块，被配置为监测液压系统流量。

进一步，所述三维激光扫描仪被配置为采集掌子面监控点点云数据。