射器9发送的强夯作业参数信息,移动接收端 10与存储器7中的数据保持同步更新。
[0067] 强夯机作业参数采集模块2工作流程如下:
[0068] 第一步:在触屏显示器4中输入预定的最后两击的平均夯沉量S。和液压卷扬机的 相关技术参数,如卷扬机传动系统的传动比i、马达的排量q、液压马达的机械效率Hni、卷筒 直径液D、压卷扬机的机械效率Tl #、钢丝绳在卷筒上的缠绕层数m、钢丝绳直径d ;
[0069] 第二步:夯锤在原填土表面尚未开始提升时,闭合锤钩,此时测得的红外测距仪 22到夯锤的距离为Η。/、。强夯机在提升重锤时,压力传感器21将液压系统的压力 值经信号放大及整形电路23实时传输至控制器5,控制器5自动提取夯锤脱离地面后的压 力值P(压力一时间曲线图在此处有一明显的拐点);
[0070] 第三步:根据提取的压力值P,控制器5自动计算夯锤锤重,并将锤重计算结果 Fn (η为组编号)进行锤重组编号1(每计算一次锤重,相应组编号加1)后分别发送至存储 器7和显示器进行存储和显示,计算公式如下:
[0072] 其中,F为马达扭矩传递卷筒所产生的力亦即夯锤锤重,N ;i为卷扬机传动系统的 传动比;P为液压系统的压力,MPa ;q为马达的排量,mL/r ; Ilni为液压马达的机械效率;η #为液压卷扬机的机械效率;D为卷筒直径,mm ;m为钢丝绳在卷筒上的缠绕层数;d为钢丝绳 直径,mm ;
[0073] 实际上,在卷扬马达收绳过程中,液压系统的压力值不是一个恒定值,且在收绳过 程中夯锤并不是保持匀速上升,上述公式1是一个简化公式,在此处近似认为夯锤在提离 地面后卷扬机液压系统的压力值是恒定值P,且在收绳过程中夯锤保持匀速上升。研究数据 表明,此简化公式所得的夯锤误差是小于1%的,能够满足锤重精度要求;
[0074] 第三步:卷扬机马达收绳将夯锤提升到指定高度后,锤钩打开,重锤自由下落,在 脱钩的瞬间同时启动触发器1触发红外测距仪22,此时两台红外测距仪22测量得到夯锤到 红外测距仪2222的距离分别为Hla、Hlb;
[0075] 第四步:重锤落下后,在提升重锤时,锤钩闭合的瞬间同时启动触发器1触发红外 测距仪22,此时红外测距仪22测量得到夯锤到红外测距仪22的距离为、Η^ ;
[0076] 第五步:计算两次所测的距离之差AHn= (Hna' +Hnb' -Hna-HJ/2(η为组编号), A氏即为夯击第一次时的夯锤落距,将此夯锤落距进行夯锤落距组编号1 (每计算一次夯锤 落距,相应组编号加1)后发送至存储器7和显示器进行存储和显示,相应的夯锤落距组编 号η亦即为夯击次数T ;
[0077] 第六步:计算穷击能Wn= FnX Δ Hn (η为组编号),将此穷击能进行编号1(每计算 一次夯锤落距,相应组编号加1)后发送至存储器7和显示器进行存储和显示;
[0078] 第七步:重复步骤二~六,相应的夯锤锤重和夯锤落距编号加 1,计算夯沉量Sn = (Hna' +Hnb' -H(nl)a' -H(nl)b' )/2(η为组编号),计算累计夯沉量1^=乙3"(11为组编 号),将夯沉量进行夯沉量组编号1,将累计夯沉量进行累计夯沉量组编号1(每计算一次, 相应组编号加1),将夯沉量和累计夯沉量分别发送至存储器7和显示器进行存储和显示;
[0079] 第八步:重复步骤七,如夯坑周围未发生过大的隆起或未发生因夯坑过深而产生 提锤困难等意外情况时,夯击直至最后两击的平均夯沉量小于预先设定的夯沉量S。,此时 报警器24发出警报,夯击即可终止。
[0080] 整个强夯质量远程监测系统的工作方法,包括以下步骤:
[0081] 第一步:在触屏显示器4中输入强夯机作业参数采集模块2所需的相关参数,包括 预定的最后两击的平均夯沉量S。和液压卷扬机的相关技术参数,如卷扬机传动系统的传动 比i、马达的排量q、液压马达的机械效率Hni、卷筒直径液D、压卷扬机的机械效率Ilsft、钢丝 绳在卷筒上的缠绕层数m、钢丝绳直径d、夯锤直径R ;
[0082] 第二步:夯击第一遍时,夯击遍数b = 1 ;在夯锤锤钩打开和闭合的瞬间启动触发 器1触发GPS位置信息采集模块3和强夯机作业参数采集模块2进行信息采集;GPS位置 信息采集模块3在夯锤脱钩的瞬间采集夯点的平面位置信息,吊臂处的平面位置信息分别 记为Vn (η为组编号),强夯机作业参数采集模块2工作流程如前所述;
[0083] 第三步:将采集到的夯点平面位置信息发送至控制器5,控制器5计算前后两次夯 击所采集到的夯点平面位置信息Vn之间的距离B η,若Bn< 2/3R,则将第一次采集到的夯点 平面位置信息作为该夯点的编号Vni (m为夯点编号),若Bn> 2/3R,则视前一夯点结束夯击, 系统自动进入下一夯点的强夯信息参数自动采集;
[0084] 第四步:控制器5自动记录所有穷点一遍穷击内开始穷击和结束穷击时计时器6 的时间,当控制器5检测到GPS位置信息采集模块33监测的位置信息为之前夯点的位置信 息时,穷击遍数b自动加1,并将同一穷点后一遍开始穷击的时间与前一遍结束穷击的时间 作差,得到前后两遍夯击的歇夯时间t ;
[0085] 第五步:控制器5将采集到的夯击次数夯击次数T、夯击能Wn (锤重Fn、重锤落距 △ Hn)、穷沉量Sn、累计穷沉量Ln等参数对应到相应穷点编号V npS穷击遍数下;
[0086] 第六步:将对应完成的夯点编号、夯击遍数及参数等发送至存储器7和显示器,同 时,生成综合作业参数表和简易参数表;
[0087] 存储器7将采集到的强夯作业参数通过无线信号发射器9实时的传输至网络中, 移动接收端10实时接收无线信号发射器9发送的强夯作业参数信息,与强夯机综合作业参 数采集系统8中的数据保持同步更新;
[0088] 综合作业参数表和简易参数表对应情况分别如下:
[0089] 表1综合作业参数表
[0092] 表2简易参数表
[0093]
[0094] 第七步:重复步骤二~六,当达到强夯机作业参数采集模块2终止条件或达到一 遍夯击次数要求时则转到下一夯点重复上述步骤直至夯击完成。
[0095] 上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述,但并非对本发明保护范 围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1. 一种强夯质量远程监测系统,其特征是,包括:强夯机综合作业参数采集系统、无线 信号发射器和移动接收端;所述无线信号发射器的输入端与强夯机综合作业参数采集系统 连接,无线信号发射器的输出端与移动接收端无线连接; 所述强夯机综合作业参数采集系统包括:触发器、GPS位置信息采集模块、强夯机作业 参数采集模块、控制器、显示器、存储器和计时器;所述触发器输入端与锤钩连接,触发器输 出端与GPS位置信息采集模块和强夯机作业参数采集模块分别连接,所述GPS位置信息采 集模块和强夯机作业参数采集模块的输出端分别与控制器连接;所述控制器还与显示器、 存储器和计时器分别连接; 强夯机综合作业参数采集系统将采集到的强夯作业参数通过无线信号发射器实时