快速液压夯实机远程监控系统设计-.pdf

第 1 2卷第 3期 2 0 1 4年 6月 中国工程机械学报 C HI NES E J OURNAL OF C ONS TRUCTI ON MACHI NE RY Vo I _ 1 2 No ． 3 J u n ．2 0 1 4 快速 液压夯 实机远 程监控 系统设计 司癸 卯 ， 肖 鹏 ， 段 智辉 1 ． 长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室 ， 陕西 西安 7 1 0 0 6 4 ；2 ． 西安航天 自动化股份有限公司 ， 陕西 西安 7 1 0 0 6 5 摘要 施工质量实时监控十分必要， 从工程机械的信息化发展趋势出发， 设计开发了一套基于快速液压夯实机 的远程监控系统． 该系统可以完成不同工况参数的采集、 处理、 传输以及显示， 同时可以完成夯实机的地理信息 显示， 工程实践证明该系统可以起到很好的远程监控作用． 关键词 m 9 C 5 2 ； 通用分组无线服务技术 ； 全球定位系统；远程监控 中图分类号 T U 6 6 2 文献标志码 A 文章编号 1 6 7 2 5 5 8 1 2 0 1 4 0 3 0 2 3 3 0 5 Re m o t e moni t or i ng s ys t e m de s i g n f or hi g h- s pe e d hyd r aul i c t a m pe r S I Gui ma o ，XI AO P e ， DU AN Zh i h ui 。 1． Ke y L a b o r a t o r y f o r Hi g h wa y C o ns t r u c t i o n Te c h n i q u e a n d Eq u i p me n t o f Mi n i s t r y o f E d u c a t i o n， Ch a n g’ a n Un i v e r s i t y Xi ’ a n 71 0 0 6 4， Ch i n a；2． Xi ’ a n Ae r o s p a c e Au t o ma t io n Co ． ， Lt d ． ， Xi ’ a n 7 1 0 0 6 5， Ch i n a Ab s t r a c t Th e r e a l t i me mo n i t o r i n g o n c o n s t r u c t i o n q u a l i t y i s c r u c i a 1 ． B y r i d i n g o n t h e i n f o r ma t i z a t i o n a d v a n c e s o f c o n s t r u c t i o n ma c h i n e r y， a r e mo t e mo n i t o r i n g s y s t e m i s d e s i g n e d a n d d e v e l o p e d f o r h i g h - s p e e d h y d r a u l i c t a mp e r s ．I n t h i s r e g a r d，t h i s s y s t e m c a n b e u s e d f o r p a r a me t r i c s a mp l i n g，p r o c e s s i n g ， t r a n s mi s s i o n a n d d i s p l a y i n g u n d e r d i f f e r e n t wo r k i n g c o n d i t i o n s ． Me a n wh i l e ， t h e g e o g r a p h i c i n f o r ma t i o n d i s p l a y c a n b e u n d e r t a k e n ． Th e r e f o r e ， t h e g o o d r e mo t e mo n i t o r i n g e f f e c t i s p r a c t i c a l l y p r o v e n． Ke y wo r d s A T8 9 C5 2 ；g e n e r a l p a c k e t r a d i o s e r v i c e；g l o b a l p o s i t i o n i n g s y s t e m；r e mo t e mo n i t o r i n g 随着信息化技术 的发展 以及多学科技术的综 合应用 ， 工程机械的远程监控技术[ 1 ] 得 以真正实 现 ． 对快速液压夯实机而言 ， 业主 以及监理方 希望 对机械进行远程监控 ， 从而提高监管力度． 同时 ， 对 机械进行地理定位 ， 可以很好地实现远程调度和管 理 ． 因此十分有必要开发 出一套远程监控系统 以满 足市场信息化发展的需求． 1 快 速液压夯 实机 快 速液压 夯 实机嘲 是 一种 对 材料 进 行 压 实 的工 程机械 ． 它利用装载机 液压能把重锤 提升 到 一 定 的高度 ， 然后释放重锤 来产生强大 的垂直 作 用 力 ， 并 直接作 用在 缓 冲底 座上 ， 底 座 上强 大 的 冲击 力间接作用在被压 材料上 ， 进而对 材料进 行 压实 ． 重锤提升 时 ， 选 用安装 在 箱体 不 同位 置上 的开关来 控 制 重 锤 的各 档 冲程 ． 重 锤 释 放下 落 时 ， 在蓄能器产生 的液 压能和重锤 自身 的重力势 能 的双重作 用下 ， 重 锤加 速下 落 ． 重锤 直接 夯击 到接地缓 冲底座 ， 产生强 大 的 冲击力 ， 底座 冲击 力作用 到被压 材料上 ， 从而完成一次夯 实作业过 程 ． 在箱体 上安装 对应 的夯 实深 度检 测装 置 ， 通 过传感器 的微 小变化量 间接反 映夯 实质量 ． 快 速 液压夯 实机的整体结构如 图 1所示 ． 2 远程监控 系统的整体 设计 从快速液压夯实机的远 程监控 的组成部分来 看， 整个监控系统分为数据采集、 数据传输和数据 处理 3个模块 ， 如图 2所示． 作者 简介 司葵 卯 1 9 6 3 ． ， 男 ，副教授 ， 工学博 士． E - ma i l s ma r t c h d ． e d u ． c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 中国工程机械学报 第 1 2卷 统的监控中心界面， 完成不同的工况参数和地理信 息的显示． 监控系统异常时 ， 及 时报警． 最后 ， 整个 远程监控系统搭建完成后 ， 需要对监控系统进行调 试验证 ， 确保 系统能够正常运行． 图 7 数 据采集流程图 Fi g ． 7 Pl o w di a g r a m o f d a t a a c q ui s i t i o n 图 8 主控制器数据处理流程图 Fi g ． 8 Fo w d i a g r a m o fd a ta h a n d l i ng o n ma s t e r c o n t r o l l e r 图 9 数 据传 输流程图 Fi g ． 9 Fl o w d i a gram o f d a t a t r a ns mi s s i o n 5 结 语 快速液压夯实机是异于强夯机 的一种小 型夯 实机械 ， 可 以满足地基压实 、 路面修 补等工程 的实 际需求 ． 对快速液压夯实机开展 远程监控研究 ， 符 合工程机械信息化发展 的趋势， 同时满足业主和监 理方的远程监控要求． 快速液压夯 实机 的远程监控 系统在经济性 上得到 了保证 ， 节 约了建设成本 ， 性 能稳定 ， 因此可以满足长期 的远程监控要求 ． 参考文献 [ 1 ] 谷乾龙， 陈新轩． 工程机械现代控制技术的现状与发展[ J ] ． 筑路机械 与施工机 械化 ， 2 0 0 3 4 3 1 3 2 ． G U Q i a n l o n g ， C H EN X i n x u a n ．T h e c u r r e n t s i t u a t i o n a n d d e v e l o p me n t o f mo de r n c o n t r o l t e c h n o l o g y o f c o n s t r u c t io n m a c h i n e r y [J] ． R o a d Ma c h i n e r y C o n s t r u c t io n Me c h a n i z a t i o n， 2 0 03 4 313 2． [2] 韩 晓明 ， 童晓帆． 工程机械远程监控系统 [ J ] ． 同济大学学报 ， 2 0 01 ， 2 9 9 1 07 71 08 0． HAN Xi a o mi n g，T0NG Xi a o f a n． Th e r e mo t e mo ni t o r i ng s y s t e m o f c o n s t r u c t i o n m a c h i n e r y[ J ] ． J o u r n a l o f T o n g j i Un i v e r s i t y， 2 0 01 ， 2 9 9 1 0 7 71 0 8 0． [ 3 ] 司癸卯， 张燕飞， 张成． 快速液压夯实机在地基处理中的应用 分析[ J ] ． 中国工程机械学报 ， 2 0 1 3 ， 1 1 2 1 7 5 1 7 7 ． S I Gu i ma o， Z HANG Ya n f e i ， Z HANG Ch e n g ． Ap p l i c a t i o n a n a l y s is o f h i g h - s p e e d h y d r a u l i c t a mp e r i n f o u n d a t i o n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 司癸卯 ， 等 快 速液 压夯实机远程 监控 系统设计 [ 4] [ 5 ] t r e a t me n t ／- J ． C h i n e s e J o u r n a l o f C o n s t r u c t i o n Ma c h i n e r y ， 2 01 3， 11 2 1 7 5 1 7 7． 张晋斌 ． 基 于 G P R S的无线监控与数据采集 系统技 术的研究 E D ] ． 太原 太原理工大学， 2 0 0 6 ． Z H A NG J i n b i n ． T h e s t u d y a b o u t wi r e l e s s mo n i t o r i n g a n d d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e m b a s e d o n G P R S[ D] ． T a i y u a n T a i y u a n Un i v e r s i t y o f Te c h n olo g y， 2 0 0 6． 张寅． 基 于 GP RS的远程无线 监控 系统 [ D ] ． 秦皇 岛 燕 山大 学 ， 2 0 0 6 ． Z HA 『 G Yi n ． Th e r e mo t e wi r e l e s s mo n i t o r i n g s y s t e m b a s e d o n G P R S [- D ] ． Q i n h u a n g d a o Y a n s h a n U n i v e r s i t y ， 2 0 0 6 ． [ 6 ] [ 7] [ 8] 刘卫军 ， 李 占民 ， 文显武． 基于 G P S的远程监控系统 在工程机 械上的应用[ J ] ． 筑路机械与施工机械化， 2 0 0 7 6 6 2 6 4 ． L I U We i ] u n 。 L I Z h a n mi n ， We n Xi a n w u． T h e a p p l i c a t i o n a bou t r e m o t e m o n i t o r i n g s y s t e m b a s e d o n G P S [- J ] ． R o a d M a c h in e r y ＆Co n s tru c t i o n Me c h a n i z a t i o n， 2 0 07 6 6 26 4． Ga r mi n Co r p o r a t io n． GPS 2 5 LP s e r i e s t e c h n i c a l s p e c i f i cat i o n I- R ] ． Xi z h i G a r mi n Cor por a t i o n ， 2 0 0 2 ． 陈汝全， 刘运国， 雷国君． 单片机实用技术[ M] ． 北京 电子出 版社 ， 1 9 9 2 ． C H E N Ru q u a n ，LI U Y u n g u o ，L E I G u o j u n ． S i n g l e c h i p t e c h n o l o g y [ M] ． B e i j i n g E l e c tr o n i c P u b l i s h i n g H o u s e ， 1 9 9 2 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m