[发明专利]一种挖掘机施工引导与分析装备

说明书

本发明专利涉及露天矿开采技术领域，尤其为一种挖掘机施工引导与分析装备，包括以下步骤：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；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；本发明专利通过显示屏实时观察挖斗的情况，机身位置姿态，通过数据和图形的展现施工作业的质量情况和施工环境，引导机手更精准的按照设计方案完成施工，从而提高施工质量，减少安全隐患，降低施工成本，加快施工进度。

技术领域

本发明专利涉及露天矿开采技术领域，具体为一种挖掘机施工引导与分析装备。

背景技术

在没有智能引导系统的帮助时挖掘机施工主要步骤：第一步、测量员放样；第二步、挖掘机施工；第三步、测量员检测，然后，在第二步和第三步两个步骤间不断循环往复。导致挖掘机作业主要依赖操作手的经验，他们凭借肉眼和感觉把握施工的分寸和位置，施工质量难保证，易出现返工现象，效率低下，费时费力，受视线盲区影响，挖掘机在下雨天、水下和晚上都无法正常施工，多雨季节还要停工处理基坑、河道浸水问题，河道修整施工精准性也难以保证，严重影响施工进度，为此提出一种挖掘机施工引导与分析装备，来解决此问题。

发明专利内容

本发明专利的目的在于提供一种挖掘机施工引导与分析装备，解决了挖掘机作业主要依赖操作手的经验，他们凭借肉眼和感觉把握施工的分寸和位置，施工质量难保证，易出现返工现象，效率低下，费时费力，受视线盲区影响，挖掘机在下雨天、水下和晚上都无法正常施工，多雨季节还要停工处理基坑、河道浸水问题，河道修整施工精准性也难以保证，严重影响施工进度的问题。

为实现上述目的，本发明专利提供如下技术方案：一种挖掘机施工引导与分析装备，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；