[发明专利]一种盾构工法水平运输机车的定位系统及定位方法

说明书

本发明公开了一种盾构工法水平运输机车的定位系统，包括：定位电子标签，所述定位电子标签以一定规律的间距沿途放置在隧道中；站点传感器，所述站点传感器固定在无人电机车的车头和车尾；车速采集装置，所述车速采集装置用于在无人电机车的行进过程中实时采集车轮速度；中央控制器，所述中央控制器用于接受站点传感器第一位置信息；所述中央控制器接受车速采集装置发出的车轮速度，并计算得出运输机车的第二位置信息；所述中央控制器根据第一位置信息和第二位置信息分析比较得出运输机车的准确位置信息。本发明通过双重高精度定位，达到无人电机车稳定、安全的控制目的。

技术领域：

本发明涉及隧道盾构施工设备定位技术领域，尤其涉及一种盾构工法水平运输机车的定位系统及定位方法。

背景技术：

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土运输机械将土方运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

由于隧道开掘距离长，地下环境封闭，隧道内没有GPS等定位信号，水平输送机在隧道中运行定位不准确，给使用带来较大不便。

发明内容：

本发明目的是至少解决现有技术中水平运输机车的定位准确性不佳的技术问题，提供一种盾构工法水平运输机车的定位系统及定位方法，提高盾构工法中的水平运输机车的运行定位精度。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种盾构工法水平运输机车的定位系统，包括：

定位电子标签，所述定位电子标签以一定规律的间距沿途放置在隧道中；

站点传感器，所述站点传感器固定在无人电机车的车头和车尾；所述站点传感器用于感应定位电子标签发出的标签信号并根据不同的标签信号发出第一位置信息；

车速采集装置，所述车速采集装置包括安装在运输机车的车头位置的辅助滚轮，并在辅助滚轮的转轴上集成高精度轮速编码器，所述辅助滚轮与运输机车底部的轨道滚动接触并根据输送机车运行而转动；所述车速采集装置用于在无人电机车的行进过程中实时采集车轮速度，并输出采集的车轮速度；

中央控制器，所述中央控制器固定在运输机车上，所述中央控制器用于接受站点传感器第一位置信息；所述中央控制器接受车速采集装置发出的车轮速度，并根据车轮速度通过控制程序计算得出实时的行进距离，并根据行进距离及参考点位置计算得出运输机车的第二位置信息；所述中央控制器根据第一位置信息和第二位置信息分析比较得出运输机车的准确位置信息。

进一步的，所述定位系统还包括控制电子标签，所述控制电子标签固定在隧道中指定的第一位置；所述站点传感器扫描感应控制电子标签的标签编号并根据控制电子标签的标签编号发出第一控制信号，所述中央控制器接受第一控制信号并根据第一控制信号发出控制指令，所述运输机车根据控制指令执行控制操作。

进一步的，所述定位系统还包括显示模块，所述显示模块固定在隧道的控制站中，所述显示模块通过无线微波通讯与中央控制器的输出信号通讯连接，所述显示模块通过动画将水平运输机车的位置信息显示在显示屏界面上。

一种盾构工法水平运输机车的定位方法，包括：

将定位电子标签以一定规律的间距沿途放置在隧道中；

将站点传感器固定在无人电机车的车头和车尾；所述站点传感器感应定位电子标签发出的标签信号并根据不同的标签信号发出第一位置信息；