CN102536190B - 一种旋挖钻机及其集成控制*** - Google Patents

一种旋挖钻机及其集成控制*** Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种旋挖钻机及其集成控制***。该***包括：单一的显示屏和控制器，所述显示屏和控制器连接上车信号采集设备和底盘信号采集设备，对采集到的上车和底盘信息进行分析和逻辑判断，并作出相应的控制结论；上车执行设备和底盘执行设备，所述上车执行设备和底盘执行设备根据显示屏和控制器的控制结论，执行控制动作。本发明通过一个显示屏和一个控制器实现了旋挖钻机的所有控制功能，具有便于功率匹配、节省驾驶室空间、有利于远程监控、有利于检查和维护等优点。

Description

一种旋挖钻机及其集成控制***
技术领域
本发明主要涉及工程机械领域，特别涉及一种旋挖钻机集成控制***，以及包括该集成控制***的旋挖钻机。
背景技术
目前，旋挖钻机的控制***一般分为底盘控制***和上车控制***，每个***至少采用一台控制器和一台显示屏实现各自的控制功能，同时GPS控制器也单独安装。底盘控制***和上车控制***相互独立，两部分控制功能互不联系。
该结构的控制***存在以下问题：
1)底盘控制***和上车控制***分别采用一套控制***，不利于旋挖钻机整体功能的实现，不能实现故障综合判断；
2)由于发动机、液压泵在底盘，液压马达在上车，因此实现发动机、液压泵、液压马达最佳功率匹配比较困难；
3)GPS控制器容易被拆除，不利于远程监控；
4)底盘显示屏和上车显示屏占用较多的驾驶室空间，尤其两个显示屏不利于操作；
5)通讯线路和控制线路比较复杂，不利于检查和维护；
6)底盘控制***和上车控制***如果采用两种控制器，实现互相通讯困难。
发明内容
本发明旨在提供一种旋挖钻机集成控制***，该***能够简化旋挖钻机的通讯线路和控制线路，提高整体控制性能。
本发明的旋挖钻机集成控制***，其特征在于，包括：
单一的显示屏和控制器，所述显示屏和控制器连接上车信号采集设备和底盘信号采集设备，对采集到的上车和底盘信息进行分析和逻辑判断，并作出相应的控制结论；
上车执行设备和底盘执行设备，所述上车执行设备和底盘执行设备根据显示屏和控制器的控制结论，执行控制动作。
进一步地，所述控制器为双核集成控制器，所述双核集成控制器上设置有多个输入和输出端子。
进一步地，所述显示屏集成有GPS，所述GPS将需要监控的信息发送至远程服务器。
进一步地，所述上车执行设备和底盘执行设备通过CAN总线将采集到的信息发送至显示屏和控制器。
进一步地，所述显示屏为具有控制功能的显示屏。
进一步地，所述显示屏的大小为9.4～11.4寸。
进一步地，还包括桅杆倾角传感器，所述桅杆倾角传感器用于检测旋挖钻机的桅杆倾斜度。
本发明的另一个方面，还提供了一种旋挖钻机，该旋挖钻机包括前述的旋挖钻机集成控制***。
本发明通过一个显示屏和一个控制器实现了旋挖钻机的所有控制功能。与现有技术相比，本发明有利于上车和底盘的协同作业，并有利于实现发动机、液压泵、液压马达的最佳功率匹配；此外，本发明一个显示屏实现了旋挖钻机的上车显示屏、底盘显示屏的显示信息，有利于操作和监视，节省了驾驶室空间；而且，本发明的显示屏可以集成GPS，增强了防拆除功能，集成的GPS不会被轻易地拆除，有利于远程监控；另外，本发明的通讯线路和控制线路比较简单，通讯和控制作业方便，并有利于各部件的检查和维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例的旋挖钻机集成控制***的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1所示是本发明一实施例的旋挖钻机集成控制***的原理图，该集成控制***可以实现旋挖钻机的所有控制功能，并可以进行远程监控。从图1中可以看出，本发明的集成控制***包括显示屏1、控制器2、上车信号采集设备31、上车执行设备41、底盘信号采集设备32、底盘执行设备42等部件。
其中显示屏1和控制器2单一设置，相对于现有技术分别设置上下车的显示屏和控制器而言，其线路简单，便于通讯和控制作业。显示屏1和控制器2连接上车信号采集设备31和底盘信号采集设备32，对采集到的上车和底盘信息进行分析和逻辑判断，并作出相应的控制结论。上车信号采集设备31和底盘信号采集设备32可以是各种传感器，以便于采集和监控旋挖钻机的各种作业参数。各采集设备的类型可以参考现有技术。
应当清楚，上车信号采集设备31和底盘信号采集设备32采集的信息可以通过各种有线或无线传输方式传递给显示屏1和控制器2，例如通过RS485、CAN或以太网中的一种或几种进行有线通信，或者通过433M、zigbee、WIFI或蓝牙中的一种或几种进行无线通信。优选地，其通过如图1所示的CAN总线5将采集到的信息发送至显示屏1和控制器2。
需要说明的是，本发明的显示屏1为具有控制功能的显示屏，操作人员可以通过对显示屏1的操作(如按键操作)实现对旋挖钻机的指令控制。该显示屏1可以位于驾驶室空间或其它位置，本发明并不受限于此。此外，该显示屏1可以将各采集设备采集的信息和各执行设备执行的操作显示出来。由于本发明仅采用一个显示屏1即实现了旋挖钻机的上车显示屏、下车显示屏的显示信息，有利于操作和监视，节省了驾驶室空间。
进一步地，显示屏1集成有GPS，该GPS将需要监控的信息发送至远程服务器。此外，还可以通过远程服务器实时监控旋挖钻机的运行状况，并可以对其发出指令。由于集成的GPS设置于显示屏1内，增强了防拆除功能，不会被轻易地拆除，因此有利于远程监控。
为了便于空间布局和操作控制，本发明的显示屏1应当具有一个合适的尺寸大小。优选本发明显示屏1的大小为9.4～11.4寸，更优选为10.4寸。
此外，本发明的控制器2采用双核集成控制器，该双核集成控制器上设置有多个输入和输出端子，通过多个端子的信号输入和输出，可以实现旋挖钻机的所有控制功能和远程监控。
上车执行设备41和底盘执行设备42根据显示屏1和控制器2的控制结论，执行控制动作。显示屏1和控制器2通过输出端口将逻辑结果输出给各执行设备。
进一步地，本发明还可以包括桅杆倾角传感器6，该桅杆倾角传感器6用于检测旋挖钻机的桅杆倾斜度。桅杆倾斜度可以作为各种控制或判断的依据。
图1所示的旋挖钻机集成控制***的工作原理如下：
---旋挖钻机上的各个传感器把采集到的信息通过CAN总线5发送给具有控制功能的显示屏1和集成控制器2；
---显示屏1和控制器2对采集到的信息进行分析和逻辑判断，做出相应的控制结论；
---显示屏1和控制器2把逻辑结果通过输出端口控制相应的执行元件，实现控制动作。
与此同时，显示屏1还可以通过CAN总线5把显示屏1和控制器2采集的信息和执行的操作显示出来，同时通过显示屏1集成的GPS把需要监控的信息发给远程服务器，通过远程服务器可以实时监控旋挖钻机运行状况，并发出指令。
除了前述旋挖钻机集成控制***外，本发明还提供一种包括该集成控制***的旋挖钻机。该旋挖钻机的其它结构参考现有技术，本文在此不再赘述。
综上所述，本发明通过一个显示屏和一个控制器实现了旋挖钻机的所有控制功能。与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)有利于功率匹配
本发明整台旋挖钻机采用一套控制***，有利于上车和底盘的协同作业，并有利于实现发动机、液压泵、液压马达的最佳功率匹配。
2)节省驾驶室空间
本发明一个显示屏实现了旋挖钻机的上车显示屏、底盘显示屏的显示信息，有利于操作和监视，节省了驾驶室空间。
3)有利于远程监控
本发明的显示屏可以集成GPS，增强了防拆除功能，集成的GPS不会被轻易地拆除，有利于远程监控。
4)有利于检查和维护
本发明的通讯线路和控制线路比较简单，通讯和控制作业方便，并有利于各部件的检查和维护。
因此，本发明的有益效果是显而易见的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋挖钻机集成控制***，其特征在于，包括：
单一的一个显示屏(1)和一个控制器(2)，所述显示屏(1)和控制器(2)连接上车信号采集设备(31)和底盘信号采集设备(32)，对采集到的上车和底盘信息进行分析和逻辑判断，并作出相应的控制结论；
上车执行设备(41)和底盘执行设备(42)，所述上车执行设备(41)和底盘执行设备(42)根据显示屏(1)和控制器(2)的控制结论，执行控制动作。
2.根据权利要求1所述的集成控制***，其特征在于，所述控制器(2)为双核集成控制器，所述双核集成控制器上设置有多个输入和输出端子。
3.根据权利要求1所述的集成控制***，其特征在于，所述显示屏(1)集成有GPS，所述GPS将需要监控的信息发送至远程服务器。
4.根据权利要求1所述的集成控制***，其特征在于，所述上车执行设备(41)和底盘执行设备(42)通过CAN总线(5)将采集到的信息发送至显示屏(1)和控制器(2)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的集成控制***，其特征在于，所述显示屏(1)为具有控制功能的显示屏。
6.根据权利要求1-4任一项所述的集成控制***，其特征在于，所述显示屏(1)的大小为9.4～11.4寸。
7.根据权利要求1-4任一项所述的集成控制***，其特征在于，还包括桅杆倾角传感器(6)，所述桅杆倾角传感器(6)用于检测旋挖钻机的桅杆倾斜度。
8.一种旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机包括权利要求1-7任一项所述的旋挖钻机集成控制***。
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