专利名称：建筑物整体平移过程的计算机控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种对建筑物整体平移过程进行自动测量和控制的计算机控制系统。属于计算机应用控制技术领域。
背景技术：
现有技术是靠若干台大功率千斤顶同时对建筑物拉或推来完成建筑物整体平移。它所要求各千斤顶必须进程同步(即行进距离一致)。然而由于建筑物各点重量不同，与地面的摩擦系数不同，造成了各千斤顶间的进程有差异，当这种差异性较大时，就会引起建筑物结构的损伤甚至造成墙体开裂。目前对千斤顶进程测量和控制大多数采用人工的方法。即在各拉(或推)动点旁安置观察人员，由他们肉眼来观测它的进程，并将数据用对讲机通知油阀控制点上的操作人员。操作人员根据这些数据来调节千斤顶动力油阀的开度，以控制其进程同步。用人工测量和控制的方法存在的问题是用人眼对千斤顶进程观察时，精度即分辨率较低大约在毫米级范围内。，由于对位移的观察和油阀门调节不能由一个点上的人员来完成。所以其测控配合不协调即多个观察点上的人员向油阀门控制点上报数据的方式是混乱无序的，而控制油阀的人员亦不能即时了解到调节油阀后产生的效果。人工测量时只限于位移量的测量速度和加速度等物理量无法测量到，而速度和加速度对房体结构是有影响的。人工调节阀门时其精度低响应慢超调量大。
技术内容本发明的目的在于针对上述存在的缺陷，提出一种用计算机技术实现对建筑物整体平移过程自动测量和控制的计算机控制系统。本发明的技术解决方案其结构是由建筑物位移通过检测机构产生的位移信号输出给光栅线位移传感器，光栅线位移传感器将位移信号转换成电信号，光栅线位移传感器的电信号输出端接计算机的信号输入端，计算机将其接收到的信号进行数据处理，数据处理的结果通过其输出端接入液压系统中的电磁比例阀的输入端控制电磁比例阀的开度，由电磁比例阀的开度控制液压系统中的油路的流量，油路的流量控制千斤顶推或拉的进程，千斤顶推或拉的进程就是建筑物的位移。本发明的优点提高了对千斤顶进程的测量精度，使之达到以丝为单位的精度级别。可将各点测量数据同时传到油阀控制点，并根据这些测量参数控制油阀开度，从而提高了对各点测量的协调性和对阀门控制的及时性。在测量位移量的同时可算出速度和加速度，以便做越限应急处理。提高油阀的调节精度，响应速度和降低其超调量。
附图1是本发明的方块结构示意图。
附图2-4分别是光栅线位移传感器与建筑物安装时的主视、右视、俯视图。
附图5是液压系统原理图。
附图6是计算机数据处理方法的流程图。
图中的1是光栅线位移传感器、2是计算机(普通兼容机)、3是液压系统中的电磁比例阀、4是千斤顶、5是建筑物、6是定尺、7是活尺、8是上轨道活动梁、9是地面下轨道固定梁、10是泵站、11是电磁换向阀、12是计算机控制线、13是溢流阀、14是节流阀、15是滑块，16是滑杆，17是导向孔板，18是支架，19是角钢，20是销钉，D0是液压回路中的电磁比例总阀。D1-n是液压支路中的分电磁比例阀。
具体实施例方式
对照附图1，其结构是由建筑物5位移通过检测机构产生的位移信号传递给光栅线位移传感器1，光栅线位移传感器1将位移信号转换成电信号，光栅线位移传感器1的电信号输出端接计算机2的信号输入端，计算机2将其接收到的信号进行数据处理，数据处理的结果通过其输出端接入液压系统中的电磁比例阀3的输入端，以控制电磁比例阀3的开度，由电磁比例阀3的开度控制液压系统中的油路的流量，油路的流量控制千斤顶4推或拉的进程，千斤顶4推或拉的进程就是建筑物的位移量。
对照附图2、3、4，检测机构由定尺6和活尺7组成的光栅线位移传感器1、滑杆16、导向孔板17、支架18组成，其中光栅线位移传感器中的定尺6通过支架18与连接地面下轨道固定梁9相连，光栅线位移传感器中的活尺7通过滑杆16、导向孔板17与承载建筑物的上轨道活动梁8相连，导向孔板17安装在上轨道活动梁8上，滑杆16安装在导向孔板17上。
当活尺7与定尺6之间有位移时就输出脉冲信号。这个脉冲数正比它们的相对位移量。其分辩率为2/100毫米。即1毫米相对位移产生50个脉冲信号。活尺7与连于房体5的上轨道活动梁8相连。定尺6与下轨道固定梁9相连。当承载建筑物的上轨道活动梁8移动时，联动了活尺7。使之与定尺6之间产生了相对位移。光栅线位移传感器1就输出脉冲信号。这个信号被计算机2总线上的双向计数模块采集。计算机2读其计数值算出建筑物的位移量。
对照附图5，液压驱动系统由泵站10、电磁换向阀11、电磁比例阀3和千斤顶4依次相接而成。泵站10用于产生液压动力、电磁换向阀11主导油路上的进油，回油方向，即千斤顶4的顶伸和退缩，电磁换向阀11可以由计算机2控制。电磁比例阀3中的电磁比例总阀D0安置在液压回路的主回路上，它用于控制千斤顶4的平均速度，电磁比例阀3中的电磁比例分阀D1～Dn被安置在各千斤顶4的液压支路上，它控制各千斤顶4的进程速度。计算机2通过控制电磁比例总阀D0来宏观地控制建筑物整体平移的速度，而分别控制电磁比例分阀D1～Dn来控制各千斤顶4的进程。只要使各千斤顶4进程一致，就可以使建筑物5在作整体平移时同步。
对照附图6，数据处理的方法其步骤分一、当计算机以定时方式测量到建筑物各点位移量Xi后，根据定时值推算出速度vi(i＝1、2……n))和加速度ai(i＝1、2……n)；二、计算机根据所测到的各点位移量Xi(i＝1、2……n)，求出平均值XP；三、根据各点Xi与平均值XP间的差求出差值Zi(i＝1、2……n)；四、根据差值Zi用PI控制算法来调节相应的千斤顶电磁比例阀流量的开度Yi(i＝1、2……n)，使相应千斤顶的进程趋向于平均值XP；五、当测到建筑物位移速度vi和加速度ai大于越限值后，由计算机发出对油路主干管道上的总阀D0的开度控制信号，调节油路主干管道上的总阀D0的开度，减小主干管道上的供油流量。
这样可以降低系统的平均速度v和平均加速度a，另外油路上的电磁换向阀11也由计算机2来控制。使系统中的千斤顶4进程、回程和保持静止这三种状态都受到计算机2的控制。
权利要求
1.建筑物整体平移过程的计算机控制系统，其特征是由建筑物(5)位移通过检测机构产生的位移信号传递给光栅线位移传感器(1)，光栅线位移传感器(1)将位移信号转换成电信号，光栅线位移传感器(1)的电信号输出端接计算机(2)的信号输入端，计算机(2)将其接收到的信号进行数据处理，数据处理的结果通过计算机(2)输出端接入液压系统中的电磁比例阀(3)的输入端，以控制电磁比例阀的开度，由电磁比例阀的开度控制液压系统中的油路的流量，油路的流量控制千斤顶(4)推或拉的进程，千斤顶(4)推或拉的进程就是建筑物的位移量。
2.根据权利要求1所述的建筑物整体平移过程的计算机控制系统，其特征是检测机构由定尺(6)和活尺(7)组成的光栅线位移传感器(1)、滑杆(16)、导向孔板(17)、支架(18)组成，其中光栅线位移传感器(1)中的定尺(6)通过支架(18)与连接地面下轨道固定梁(9)相连，光栅线位移传感器(1)中的活尺(7)通过滑杆(16)、导向孔板(17)与承载建筑物的上轨道活动梁(8)相连，导向孔板(17)安装在上轨道活动梁(8)上，滑杆(16)安装在导向孔板(17)上。
3.根据权利要求1所述的建筑物整体平移过程的计算机控制系统，其特征是液压系统由泵站(10)、电磁换向阀(11)、电磁比例阀(3)和千斤顶(4)依次相接而成。
4.根据权利要求1所述的建筑物整体平移过程的计算机控制系统，其特征是数据处理的方法其步骤分一、当计算机以定时方式测量到建筑物各点位移量Xi后，根据定时值推算出速度vi(i＝1、2……n))和加速度ai(i＝1、2……n)；二、计算机根据所测到的各点位移量Xi(i＝1、2……n)，求出平均值XP；三、根据各点Xi与平均值XP间的差求出差值Zi(i＝1、2……n)；四、根据差值Zi用PI控制算法来调节相应的千斤顶电磁比例阀流量的开度Yi(i＝1、2……n)，使相应千斤顶的进程趋向于平均值XP；五、当测到建筑物位移速度vi和加速度ai大于越限值后，由计算机发出对油路主干管道上的总阀(D0)的开度控制信号，调节油路主干管道上的总阀(D0)的开度，减小主干管道上的供油流量。
全文摘要
本发明是建筑物整体平移过程的计算机控制系统。由建筑物位移转换成电信号输出给计算机。计算机将其接收到的信号进行数据处理，数据处理的结果输出至液压系统中的电磁比例阀以控制电磁比例阀的开度，由电磁比例阀的开度控制液压系统中的油路的流量，油路的流量控制千斤顶推或拉的进程，千斤顶推或拉的进程就是建筑物的位移。优点提高了对千斤顶进程的测量精度，使之达到以丝为单位的精度级别。可将各点测量数据同时传到油阀控制点，并根据这些测量参数控制油阀开度，从而提高了对各点测量的协调性和对阀门控制的及时性。在测量位移量的同时可算出速度和加速度，以便做越限应急处理。提高油阀的调节精度，响应速度和降低其超调量。
文档编号E04G23/00GK1648810SQ200510037808
公开日2005年8月3日 申请日期2005年2月22日 优先权日2005年2月22日
发明者章文舒 申请人:南京工业大学