[发明专利]一种挖掘机施工引导与分析装备

权利要求书

1.一种挖掘机施工引导与分析装备，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：选择模块：需要安装的模块包括：GNSS天线、网络模块、机身传感器、控制箱、大臂角度传感器、二臂角度传感器、挖斗角度传感器；

步骤2：模块安装：GNSS天线安装在挖掘机顶部靠近发动机的位置，网络模块安装在挖掘机驾驶舱的顶部，机身传感器安装在挖掘机的顶部的底盘上，控制箱安装在挖掘机驾驶舱的内部，大臂角度传感器安装在挖掘机的大臂位置，二臂角度传感器安装在挖掘机二臂的位置，挖斗角度传感器安装在挖掘机挖斗的位置；

步骤3：需要测量的机械参数：定位传感器和中心轴与X轴的夹角，测距传感器D与中心轴center相对于Z轴正方向夹角、位传感器A与中心轴center之间的距离、测距传感器D与中心轴center之间的距离、A到中心x偏移、A到中心y偏移、A到中心z偏移、铲斗长度（全长）、铲杆长度、center到铲杆尾部最小值、铲杆有效伸缩量、铲杆最大仰角、铲杆最大俯角、车身最大仰角、定位传感器A与轴A距离、定杆B与动杆B夹角、动杆B长度（轴A到轴B）、动杆C长度（轴B到铲尖轴）、铲尖轴到铲尖距离、铲尖轴到铲尖连线与铲背夹角、中央子午线、传感器A到车辆中心距离；

步骤4：需要配置的场景参数：任务俯视面数据、纵面数据A1、纵面数据A2、剖面数据B、剖面数据C、剖面数据D；

步骤5：传感器作业：作业过程中机身传感器、大臂角度传感器、二臂角度传感器、挖斗角度传感器将获得的信息传导给控制箱，控制箱通过网络模块将相关信息传输到监控平台，信息经过监控平台和控制箱的处理后，采用北斗高精度定位、物联网、倾斜传感等技术、实时输出机械铲斗、铲刀的三维坐标，并能通过系统软件的定位采集功能，采集记录当前作业面的位置信息、状态信息和物料信息等内容，并结合平板电脑中三维坐标数据进行智能引导，采集完成后还可以通过网络模块将采集的信息实时回传至监控平台，对采集记录进行保存，实现施工数据可追溯监控，使得挖掘作业更为简便和高效，并极大提高施工质量和可控程度，避免二次返工；

步骤6：系统引导：采用了3D设计模型和最新GNSS技术，可为机手提供引导帮助，设计信息以及实时挖掘/填埋指示能够显示在驾驶室内的显示屏上，驾驶室内的显示终端上，则会以图形和数值等形式展现挖斗和机身位置姿态，智能引导机手精准作业，施工快速成型，即使是新手，也可出色完成任务，并有必要时进行相关的报警提醒，从而机手可按照挖掘设计快速施工，系统减少了坡面检查方面的需求，提升了安全性和生产效率，甚至能够在不离开驾驶室的情况下在显示屏上直接创建简单的设计模型，特别是“水下作业”或其他特殊的作业中，驾驶员无法准确把握铲斗的情况下，使得挖掘工作更准确高效。

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机施工引导与分析装备，其特征在于：所述在步骤1中，网络模块采用的网络通信条件包括3G、4G、5G和WIFI，网络通信协议为HTTP、TCP/IP。

3.根据权利要求1所述的一种挖掘机施工引导与分析装备，其特征在于：所述在步骤1中，控制箱拥有部分外设，外设部件包括平板、天线等。

4.根据权利要求1所述的一种挖掘机施工引导与分析装备，其特征在于：所述在步骤5中，施工过程全记录，为施工质量监管，溯源提供数据依据。

5.根据权利要求1所述的一种挖掘机施工引导与分析装备，其特征在于：所述在步骤5中，通过平台的软件对挖掘机的位置、作业效率、作业质量进行实时在线监控，并实时进行智能化分析。

6.根据权利要求1所述的一种挖掘机施工引导与分析装备，其特征在于：所述在步骤5中，机械调度管理：根据施工情况控制箱实时回传状态信息到监控平台，方便平台及时了解现场机械工作状态，实现智能调度管理，提高机械工作效率。

7.根据权利要求1所述的一种挖掘机施工引导与分析装备，其特征在于：所述在步骤5中，经过平台系统的处理无需测量、放样、打桩等工作，在平台系统的引导下挖掘机即可轻松实现平整作业、物料铺平。

8.根据权利要求1所述的一种挖掘机施工引导与分析装备，其特征在于：所述在步骤5中，挖掘机可增加液压控制，实现自动高程控制，铲刀、铲斗自动升降和倾斜。