一种针对臂架的防碰撞方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对臂架的防碰撞方法及系统。本发明专利技术的方法包括以下步骤：监测所述臂架之间的距离；当任意两个所述臂架之间的距离小于第一预设值大于第二预设值时输出警告提示；当任意两个所述臂架之间的距离等于或小于所述第二预设值时对所述臂架的位移轨迹进行预判并根据预判结果锁定所述臂架的位移轨迹，其中，只有增大臂架之间距离的位移有效其他的位移则被锁定。根据本发明专利技术的方法和系统能够有效避免臂架的碰撞从而提高凿岩台车使用的安全性；同时，本发明专利技术的方法实施简单，系统硬件成本低，具有很高的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道施工领域，具体说涉及一种针对臂架的防碰撞方法及系统。
技术介绍
目前，我国在交通运输、水电基础建设、矿山挖掘中需大量的隧道施工工作。由于工作环境恶劣、劳动强度大、危险系数大、人力需求大，故急需提高施工过程的机械化。而设备的自动化与智能化能大大减轻施工过程中对人的依赖。凿岩台车是一种凿岩设备，它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业。因此凿岩台车被用于钻爆法岩石开挖，尤其是在隧道及地下工程采用钻爆法施工的过程中凿岩台车得到了广泛的应用。为了支持多台凿岩机同时进行钻眼作业，通常一台凿岩台车上构造有多个臂架。由于每个臂架的作业位置不同，因此在将臂架移动到相应的作业位置的过程中，每个臂架具有不同的位移轨迹。这就导致在臂架进行位移的过程中由于位移轨迹的相交会出现臂架碰撞的情况。臂架的碰撞不仅会造成正常施工的中断，而且会损坏凿岩机。因此，为了避免臂架的碰撞，需要一种针对臂架的防碰撞方法。
技术实现思路
为了避免臂架的碰撞，本专利技术提供了一种针对臂架的防碰撞方法，所述方法包括以下步骤：监测臂架之间的距离；当任意两个所述臂架之间的距离小于第一预设值大于第二预设值时输出警告提示；当任意两个所述臂架之间的距离等于或小于所述第二预设值时对所述臂架的位移轨迹进行预判并根据预判结果锁定所述臂架的位移轨迹，其中，只有增大臂架之间距离的位移有效其他的位移则被锁定。在一实施例中，当任意两个所述臂架之间的距离小于所述第一预设值大于所述第二预设值时监控所述臂架的位移趋势，当所述位移趋势为接近时令所述臂架进入减速位移状态，当所述位移趋势为远离时退出所述减速位移状态。在一实施例中，在所述第一预设值与所述第二预设值之间设置一个或多个中间值，针对不同的区间设置不同的警告提示和/或不同的减速位移状态。在一实施例中，当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时停止所述臂架的位移。在一实施例中，所述方法还包括以下步骤：当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时对所述臂架的位移轨迹重新规划所述臂架的位移轨迹。在一实施例中，针对每个所述臂架设定相应的位移优先级，当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时保持位移优先级高的所述臂架的位移轨迹不变并重新规划位移优先级低的所述臂架的位移轨迹。本专利技术还提出了一种针对臂架的防碰撞系统，所述系统包括：距离监测器，其配置为监测臂架之间的距离；报警器，其配置为当任意两个所述臂架之间的距离小于第一预设值大于第二预设值时输出警告提示；位移锁定模块，其配置为当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时对所述臂架的位移轨迹进行预判并根据预判结果锁定所述臂架的位移轨迹，其中，只有增大臂架之间距离的位移有效其他的位移则被锁定。在一实施例中，所述系统还包含减速控制模块以及位移趋势判断模块，其中：所述位移趋势判断模块配置为当任意两个所述臂架之间的距离小于所述第一预设值大于所述第二预设值时监控所述臂架的位移趋势；所述减速控制模块配置为当所述位移趋势为接近时令所述臂架进入减速位移状态，当所述位移趋势为远离时退出所述减速位移状态。在一实施例中，在所述第一预设值与所述第二预设值之间设置一个或多个中间值，其中：所述报警器配置为针对不同的区间设置不同的警告提示；所述减速控制模块配置为针对不同的区间设置不同的减速位移状态。在一实施例中，所述位移锁定模块配置为当任意两个所述臂架之间的距离等
于所述第二预设值时停止所述臂架的位移。在一实施例中，所述位移锁定模块配置为当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时对所述臂架的位移轨迹重新规划所述臂架的位移轨迹。在一实施例中，所述系统还包含位移优先级设定模块，其中：所述臂架优先级设定模块配置为针对每个所述臂架设定相应的位移优先级；所述位移锁定模块配置为当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时保持位移优先级高的所述臂架的位移轨迹不变并重新规划位移优先级低的所述臂架的位移轨迹。根据本专利技术的方法和系统能够有效避免臂架的碰撞从而提高凿岩台车使用的安全性；同时，本专利技术的方法实施简单，系统硬件成本低，具有很高的推广价值。本专利技术的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本专利技术的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本专利技术而被了解。本专利技术的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术一实施例的方法流程图；图2是根据本专利技术一实施例系统结构简图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此本专利技术的实施人员可以充分理解本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本专利技术。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。凿岩台车是一种凿岩设备，它能移动并支持多台凿岩机同时进行钻眼作业。因此凿岩台车被用于钻爆法岩石开挖，尤其是在隧道及地下工程采用钻爆法施工
的过程中凿岩台车得到了广泛的应用。为了支持多台凿岩机同时进行钻眼作业，通常一台凿岩台车上构造有多个臂架。由于每个臂架的作业位置不同，因此在将臂架移动到相应的作业位置的过程中，每个臂架具有不同的位移轨迹。这就导致在臂架进行位移的过程中由于位移轨迹的相交会出现臂架碰撞的情况。臂架的碰撞不仅会造成正常施工的中断，而且会损坏凿岩机。为了避免臂架的碰撞，本专利技术提出了一种针对臂架的防碰撞方法。首先根据凿岩台车通常的工况确定臂架碰撞发生机率较大的臂架距离区间。即确定两个臂架间的距离接近到什么程度时臂架有较大的几率发生碰撞。在本专利技术中，首先确定三个距离区间。确定第一预设值以及第二预设值，第一预设值大于第二预设值，臂架距离大于第一预设值为一个距离区间(正常工作距离区间)；在第一预设值与第二预设值之间为一个距离区间(报警距离区间)；小于等于第二预设值为一个距离区间(制动距离区间)。在凿岩台车进行作业的过程中，监测臂架之间的距离。当任意两个臂架之间的距离大于第一预设值(正常工作距离区间)时继续正常作业；当任意两个臂架之间的距离小于第一预设值大于第二预设值(报警距离区间)时输出警告提示；当任意两个臂架之间的距离等于或小于第二预设值(制动距离区间)时对所述臂架的位移轨迹进行预判并根据预判结果锁定臂架的位移轨迹，其中，只有增大臂架之间距离的位移有效其他的位移则被锁定。根据上述方法流程，不仅可以在臂架有碰撞趋势时及时提醒操作人员注意臂架运行轨迹以避免碰撞，而且可以在极限距离前自动阻止臂架的碰撞，从而提高凿岩台车使用的安全性。接下来基于附图详细描述本专利技术一实施例的具体执行流程。附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。如图1所示，首先执行步骤S100，距离监测步骤，在凿岩台车进行作业的过程中，监测臂架之间的距离。在步骤S100执行的过程中进行臂架间距判断，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对臂架的防碰撞方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：监测臂架之间的距离；当任意两个所述臂架之间的距离小于第一预设值大于第二预设值时输出警告提示；当任意两个所述臂架之间的距离等于或小于所述第二预设值时对所述臂架的位移轨迹进行预判并根据预判结果锁定所述臂架的位移轨迹，其中，只有增大臂架之间距离的位移有效其他的位移则被锁定。

【技术特征摘要】
1.一种针对臂架的防碰撞方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：监测臂架之间的距离；当任意两个所述臂架之间的距离小于第一预设值大于第二预设值时输出警告提示；当任意两个所述臂架之间的距离等于或小于所述第二预设值时对所述臂架的位移轨迹进行预判并根据预判结果锁定所述臂架的位移轨迹，其中，只有增大臂架之间距离的位移有效其他的位移则被锁定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当任意两个所述臂架之间的距离小于所述第一预设值大于所述第二预设值时监控所述臂架的位移趋势，当所述位移趋势为接近时令所述臂架进入减速位移状态，当所述位移趋势为远离时退出所述减速位移状态。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第一预设值与所述第二预设值之间设置一个或多个中间值，针对不同的区间设置不同的警告提示和/或不同的减速位移状态。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时停止所述臂架的位移。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时对所述臂架的位移轨迹重新规划所述臂架的位移轨迹。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，针对每个所述臂架设定相应的位移优先级，当任意两个所述臂架之间的距离等于所述第二预设值时保持位移优先级高的所述臂架的位移轨迹不变并重新规划位移优先级低的所述臂架的位移轨迹。7.一种针对臂架的防碰撞系统，其特征在于，所述系统包括：距离监测器，其配置为监测臂架之间的距离；报警器，其配置为当任意两个所述臂架之间的距离小于第一预设值大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，彼特·安德森，程永亮，郑大桥，刘在政，罗建利，张圣，方双普，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43