[发明专利]一种环形顶管远程控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种环形顶管远程控制系统，其特征在于，包括工控机、导向纠偏子系统、无线基站和远程控制中心，所述环形顶管的刀盘连接有第一PLC模块和注浆子系统，所述第一PLC模块分别连接刀盘子系统和泥水输送子系统，所述工控机分别连接第一PLC模块、无线基站、导向纠偏子系统和注浆子系统，所述无线基站与远程控制中心连接，所述导向纠偏子系统与第一PLC模块连接，所述工控机通过第一PLC模块实现对多个刀盘的协调控制；

所述导向纠偏子系统包括定位模块和纠偏模块，其中，所述定位模块包括陀螺仪测量定位器、倾斜仪测量定位器和与工控机连接的第二PLC模块，所述第二PLC模块分别连接陀螺仪测量定位器和倾斜仪测量定位器，所述纠偏模块包括纠偏油缸和油缸传感器，所述纠偏油缸和油缸传感器均与第一PLC模块连接；

所述泥水输送子系统包括进泥阀、排泥阀、相应阀门传感器以及开挖面土压传感器，根据土压传感器测定当前开挖面的土压力，调整泥水压力，实现土压的动态平衡控制。

2.根据权利要求1所述的环形顶管远程控制系统，其特征在于，所述远程控制中心包括依次连接的数据存储单元、控制单元和显示器，所述数据存储单元、控制单元均与无线基站连接。

3.根据权利要求1所述的环形顶管远程控制系统，其特征在于，所述注浆子系统包括依次连接的注浆压力传感器、第三PLC模块和注浆泵，所述第三PLC模块与所述工控机连接。

4.根据权利要求1所述的环形顶管远程控制系统，其特征在于，所述第一PLC模块支持多机通讯功能，并设置有不同的节点地址。

5.根据权利要求1或4所述的环形顶管远程控制系统，其特征在于，所述第一PLC模块的数据处理方式采用多CPU冗余处理方式。

6.根据权利要求1所述的环形顶管远程控制系统，其特征在于，所述第二PLC模块的数据处理方式采用多CPU冗余处理方式。

7.根据权利要求3所述的环形顶管远程控制系统，其特征在于，所述第三PLC模块的数据处理方式采用多CPU冗余处理方式。

8.一种如权利要求1所述的环形顶管远程控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)远程控制中心接收并存储操作人员的控制指令，所述控制指令一方面存储在数据存储单元，另一方面通过无线基站发送至工控机；

2)工控机接收控制指令，驱动注浆子系统，并将控制指令发送给指定刀盘的第一PLC模块；

3)第一PLC模块对控制指令进行处理和D/A转化后，分别驱动刀盘子系统和泥水输送子系统，环形顶管启动；

4)开挖过程中，工控机通过刀盘子系统、泥水输送子系统、注浆子系统和导向纠偏子系统采集当前环形顶管的工作数据，并通过无线基站反馈给远程控制中心；

5)远程控制中心对反馈数据进行保存和处理，实时显示当前的掘进状态，并发出新的控制指令，调整当前环形顶管的工作状态。