专利名称：一种狭窄施工空间双交叉渡线运输自动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及隧道施工，尤其盾构机隧道施工自动化技术领域。
背景技术：
盾构机一边掘进，一边完成出渣、管片运输与支护等工作。其内部空间狭窄，特别是在盾体直径只有4 5米，且用机车车辆方式出渣时，要同时完成这几项工作，对其内部轨道及其道岔的设计要求就更高。一般的盾构机在内部轨道运输都是采用在其头部附近单股道线路方式运输。这种头部单线运输，但是尾部是双线运输的方式，没有最大程度的发挥其运输潜力，故需要加以改进。另外在狭窄施工空间内，在合理设置施工运输方式和线路后，如何实现有效的自动化控制，仍是一个需要迫切解决的问题。
发明内容
鉴于以上陈述的现有技术的不足，本发明旨在提供一种狭窄施工空间双交叉渡线运输自动控制系统，以使狭窄空间双交叉渡线运输方式充分发挥运输潜力，以实现较大的运输量。在盾构机内部运输系统中提供一种具有4个工作位，且可以同时进行作业的运输方式，以实现较大的运输量，满足盾构机全速掘进时产生的石渣和需要的支护材料等的运输需求。本发明的目的通过如下手段来实现。一种狭窄施工空间双交叉渡线运输自动控制系统，在狭窄施工空间区域A和区域 B间实现物料的轨道运输，所述轨道在两股平行延伸的股道a和股道b上设置交叉渡线I 和交叉渡线II ；其上的机车车辆按照如下的方式安排运行在交叉处，机车车辆通过交叉渡线I和交叉渡线II实现在股道a或股道b上运输线路的转换；在二交叉渡线间的股道C 段和D段单向通行；所述股道的直道上设置有八个监测机车的位移传感器il i8 ；施工空间内设置有六个指示列车司机的操作信号灯；在交叉渡线与直行股道的交叉处设置有转辙机；所述各传感器、信号灯、转辙机与PLC或单片机相连。采用本发明的具有如下优点(1)、实现了货畅其流，解决了机车车辆交通拥堵问题。双交叉渡线的中间股道C 段和D段双向运输的方式中，只要C段或D段有一列列车，相反方向的来车即被堵死，当C 段或D段同时发生这种情况时，整个运输系统陷入瘫痪。而采用本方法有效的避免了这种情况的发生。(2)、采用PLC或单片机作为中央处理器控制，能够有效减少转辙机错误的扳道动作，大大提高了整个运输系统的运输效率，大大地减轻了工人的工作量，有效地降低了可能发生的人身伤害。
如下图1是本发明狭窄施工空间双交叉渡线运输方法示意图。图2为主程序框图。
图3为各传感器触发模块的框图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明做进一步说明如图1所示，图中实箭头为从区域B驶出到区域A的运行路线，虚箭头为从区域A 驶出到区域B的运行路线。按照实箭头所指示的方向，列车从区域B股道a驶出，经股道C段，驶入区域A股道a或经交叉渡线I驶入区域A股道b ；列车从区域B股道b驶出，经交叉渡线II和股道C 段，驶入区域A股道a或经交叉渡线I驶入区域A股道b。按照虚箭头所指示的方向，列车从区域A股道a驶出，经交叉渡线II和股道D段， 驶入区域B股道b或交叉渡线I驶入区域B股道a ；列车从区域A股道b驶出，经股道D段， 驶入区域B股道b或交叉渡线I驶入区域B股道a。图1表达了双交叉渡线股道自动控制系统的工作原理，初始状态时，设置所有红灯常亮；在任何时候，列车直线行驶时，转辙机不需要扳道动作；假设C、D段各能最多停放3 列列车。1.从区域B出来时的自动控制当列车在区域B股道a上装货完毕，前行至传感器il，停下；这时il得到的信号传给PLC或单片机，假设C、D区各能最多停放3列列车，PLC或单片机要判断此时C区的列车数是否小于3，小于3时，灯bl由红灯切换为绿灯；否则，红灯常亮，列车继续等待。当灯 bl显示绿灯时，列车前行，逐渐脱离传感器il的检测范围，当脱离后，设置传感器il的标志位自动归零，表示传感器il处空位，灯bl切换为红灯。列车行驶至传感器i7，在C段设置标志位，标志位值加1。要求列车必须驶过传感器i7，不准长时间停在该传感器位置上。类似的，当列车在区域B股道b上装货完毕，前行至传感器i2，停下。这时i2得到的信号传给PLC或单片机，PLC或单片机要判断此时C区的列车数是否小于3。小于3时， 转辙机a2扳道，扳道是否到位由转辙机位置传感器是否得到信号来判断，如果没有得到信号，PLC或单片机传出指令给转辙机a2复位，再次扳道。扳道成功后，灯1^2由红灯切换为绿灯；否则，红灯常亮，列车继续等待。当灯1^2显示绿灯时，列车前行，逐渐脱离传感器i2的检测范围，当脱离后，设置传感器i2的标志位值自动归零，表示传感器i2处空位，灯1^2切换为红灯。列车行驶至传感器i7，C段的标志位值加1。此时，PLC或单片机给转辙机a2复位信号，转辙机a2自动复位。2.进入区域A时的自动控制当列车在C段继续前行，行至传感器i3，停下。这时i3得到的信号传给PLC或单片机，PLC或单片机要判断此时区域A股道a上的列车数是否为0。为0时，灯b3红灯转换为绿灯，提示列车前行。列车前行，逐渐脱离传感器i3的检测范围，当脱离后，C段的标志位值减1，灯b3切换为红灯。列车行驶至传感器i4，传感器i4状态标志位值变为1，传给PLC 或单片机。列车行驶至区域A卸货。当PLC或单片机判断传感器i4的值为1时，PLC或单片机接着判断区域A股道b 的传感器i5是否为0。当传感器i5不为0时，列车在传感器i3处继续等待；当传感器i5 为0时，PLC或单片机给转辙机a3信号，扳道，扳道是否到位由位置传感器是否得到信号来判断，如果没有得到信号，PLC或单片机传出指令给转辙机a3复位，再次扳道。扳道成功后， 灯b3由红灯切换为绿灯；否则，红灯常亮，列车继续等待。当灯b3显示绿灯时，列车前行， 逐渐脱离传感器i3的检测范围，当脱离后，C段的标志位值减1，灯b3切换为红灯。列车行驶至传感器i5，传感器i5状态标志位值变为1，传给PLC或单片机。列车行驶至区域A卸货。3.从区域A返回时的自动控制在区域A股道a上，列车行驶至传感器i4，停下等待。PLC或单片机要判断此时D 段的列车数是否小于3，小于3时，转辙机a4扳道，扳道是否到位由位置传感器是否得到信号来判断，如果没有得到信号，PLC或单片机传出指令给转辙机a4复位，再次扳道。扳道成功后，灯b4由红灯切换为绿灯，提示司机向前行驶；否则，红灯常亮，列车继续等待。当灯b4 显示绿灯时，列车前行，逐渐脱离传感器i4的检测范围，当脱离后，设置传感器i4的值自动归零，表示传感器i4处空位，灯b4切换为红灯。列车行驶至传感器i8，在D段设置标志位， 标志位值加1。此时，PLC或单片机给转辙机a4复位信号，转辙机a4自动复位。类似的，在区域A股道b上，列车行驶至传感器i5，停下等待。PLC或单片机要判断此时D段的列车数是否小于3，小于3时，灯沾由红灯切换为绿灯，提示司机向前行驶；否则，红灯常亮，列车继续等待。当灯沾显示绿灯时，列车前行，逐渐脱离传感器i5的检测范围，当脱离后，设置传感器i5的值自动归零，表示传感器i5处空位，灯沾切换为红灯。列车行驶至传感器i8，D段标志位值加1。4.进入区域B时的自动控制当列车在D段继续前行，行至传感器i6，停下。这时i6得到的信号传给PLC或单片机，PLC或单片机要判断此时区域A股道b上的列车数是否为0。为0时，灯M红灯转换为绿灯，提示列车前行。列车前行，逐渐脱离传感器i6的检测范围，当脱离后，D段的标志位值减1，灯M切换为红灯。列车行驶至传感器i2，传感器i2状态变为1，传给PLC或单片机。列车行驶至区域A。当PLC或单片机判断传感器i2为1时，PLC或单片机接着判断区域A股道a的传感器il是否为0。当传感器il不为0时，列车在传感器i6处继续等待；当传感器il为 0时，PLC或单片机给转辙机al信号，扳道，扳道是否到位由位置传感器是否得到信号来判断，如果没有得到信号，PLC或单片机传出指令给转辙机al复位，再次扳道。扳道成功后，灯 b6由红灯切换为绿灯；否则，红灯常亮，列车继续等待。当灯M显示绿灯时，列车前行，逐渐脱离传感器i6的检测范围，当脱离后，D段的标志位值减1，灯M切换为红灯。列车行驶至传感器il处，传感器il状态变为1，传给PLC或单片机。列车行驶至区域A。此时，PLC 或单片机给转辙机al复位信号，转辙机al自动复位。
权利要求
1.一种狭窄施工空间双交叉渡线运输自动控制系统，在狭窄施工空间区域A和区域B 间实现物料的轨道运输，所述轨道在两股平行延伸的股道a和股道b上设置交叉渡线I和交叉渡线II ；其上的机车车辆按照如下的方式安排运行在交叉处，机车车辆通过交叉渡线I和交叉渡线II实现在股道a或股道b上运输线路的转换；在二交叉渡线间的股道C段和D段单向通行；所述股道的直道上设置有八个监测机车的位移传感器il i8 ；施工空间内设置有六个指示列车司机的操作信号灯；在交叉渡线与直行股道的交叉处设置有转辙机；所述各传感器、信号灯、转辙机与PLC或单片机相连。
2.根据权利要求1所述之一种狭窄空间双交叉渡线运输自动控制系统，其特征在于， 所述转辙机上设置有监测转辙机扳道是否到位的传感器。
全文摘要
本发明公开了一种狭窄施工空间双交叉渡线运输自动控制系统，两股平行延伸的股道a和股道b上设置交叉渡线Ⅰ和交叉渡线Ⅱ；其上的机车车辆按照如下的方式安排运行在交叉处，机车车辆通过交叉渡线Ⅰ和交叉渡线Ⅱ实现在股道a或股道b上运输线路的转换；在二交叉渡线间的股道C段和D段单向通行；所述股道的直道上设置有八个监测机车的位移传感器i1～i8；施工空间内设置有六个指示列车司机的操作信号灯；在交叉渡线与直行股道的交叉处设置有转辙机；所述各传感器、信号灯、转辙机与PLC或单片机相连。本发明实现了对狭窄空间双交叉渡线运输系统的自动控制，有效的解决了盾构机全速掘进时进出物料的运输需求。
文档编号E21D9/06GK102562078SQ20111040646
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年9月27日
发明者刘瑞通, 孙虎, 廖兴林, 李中西, 王珺, 王砚帛, 赵丽平, 郑蓉蓉, 郭永 申请人:西南交通大学