正文 自動駕駛技術在運梁過隧道施工中的應用(2 / 2)

3 運梁車運梁過小村隧道自動駕駛係統

3.1 運梁車自動駕駛的基本要求

根據小村隧道施工的實際情況,結合上述運梁車過小村隧道的分析,為滿足西寶客專陳倉梁場運梁車運梁過隧道的需要,運梁車自動駕駛係統滿足以下必須的要求:要有精確的兩側測量係統,測量箱梁兩側離隧道內壁的實時距離;行駛過程要有機械限位自動停車限位裝置;運梁車行駛過程中,箱梁中心線偏離隧道中心線一定數值時,能向中心線方向自動進行方向的調整;當箱梁中心線偏離隧道中心線一定數值時,能發出警示信號;當箱梁中心線偏離隧道中心線至設定值時,運梁車自動停止並發出報警信號。

3.2 運梁車自動駕駛係統框架

3.3 運梁車自動駕駛係統組成

自動駕駛係統硬件組成主要包括:操作控製麵板、控製器、監控屏、檢測係統、報警係統、監視係統、安全

裝置。

自動駕駛係統的軟件設計組成主要包括:原理圖、監控屏程序設計和控製器程序設計兩個大的部分。

監控屏程序設計:從CAN總線采集數據;運梁車在隧道內離隧道內壁的即時距離的轉換計算和顯示;係統警示信號的數據處理和顯示;係統警報信號的數據處理和顯示;方向盤的數據處理和顯示;編碼器實際角度數據處理和顯示;自動停車故障顯示;運梁車前端離架橋機的距離顯示、警示、警報信息處理;係統故障的檢測顯示;運梁車四點高度顯示。

3.4 自動駕駛係統新技術的應用

運梁車自動駕駛係統采用了以下五個方麵的新技術應用:係統集中控製技術、模糊控製技術、PID調節技術、超聲波測距技術、激光測距技術。

3.5 運梁車自動駕駛係統具備的功能

自動駕駛係統產品具備的功能主要包括以下五個方麵:(1)具備自動駕駛模式下的過隧道自動駕駛、兩側限位自動停車、兩側距離顯示、警示和警報功能;(2)係統具有緊急情況下的緊急停車功能,自動駕駛時測量異常自動停車功能;(3)具有隧道外自動對位功能,隧道外、隧道內自動駕駛轉換功能;(4)具有輸入箱梁安裝偏移量後,係統自動進行中心線的自動控製調整功能;(5)隧道內不需要增加任何的輔助裝置或措施即可完成自動駕駛的全過程。

4 結語

通過對西寶陳倉梁場運梁車運梁通過小村隧道的理論分析、討論和研究,提出了基於EPEC控製器的自動駕駛係統,並結合現場和設備的實際情況,對運梁車自動駕駛係統進行設計,同時根據係統設計,對自動駕駛係統的部件進行製作、加工和安裝,並經過程序設計、實驗室試驗和現場的調試,在經過5次模擬箱梁過隧道試驗後,測試結果能滿足使用的要求,可以實現運梁自動駕駛通過小村隧道。2012年4月30日~5月8日,陳倉梁場應用自動駕駛技術順利完成10榀箱梁通過小村隧道的施工作業工況,達到預期的使用效果,標誌著在設備的核心控製技術領域取得了關鍵性的進展和提高,從而為設備安全順利的使用提供了更加堅實的技術支持。本文論述的運梁車自動駕駛係統,為運梁車類似施工作業工況提供了真實的實踐數據基礎,為解決中國高速鐵路箱梁架設史上運梁過隧道的特殊複雜的施工工況提供了一種切實可行的解決方案。

參考文獻

[1] Codesys2.1編程手冊_V1.0.

[2] ST係列顯示器_Codesys2.3_使用.

[3] EPEC-CAN通信使用說明.

[4] MBEC900t運梁車使用說明書.

[5] 小村隧道施工資料.

(責任編輯:黃銀芳)