一种清污机行走清污控制系统及控制方法与流程

本发明属于拦污栅清污，具体涉及一种清污机行走清污控制系统及控制方法。

背景技术：

1、水电站在进水口处会设置拦污栅，用于拦截水流中的污物，因此运行过程中拦污栅前及拦污栅栅面上经常会附着的污物，并需要及时进行清除，以保证水流的畅通，且水电站进水口结构要有足够的强度、刚度和稳定性，一般采用钢筋混凝土排架结构。使用抓斗清污机对拦污栅进行清污是水电站经常采用的手段，在清污时需要使抓斗沿进水口上方的孔口下放抓斗，并使抓斗沿拦污栅表面下落至底部抓取污物。若通过人工操作清污机进行作业，需要人工监测工作状态，手动控制抓斗的起升、卸污等作业。尤其是一些水电站进水口为多孔口结构，即进水口上方具有多个孔口，各孔口下放均布置有拦污栅，需要驱动清污机朝各个孔口移动，分别对各孔口下的拦污栅进行清污作业，人工作业工作量大，操作强度高，且精度难以很好的把控，常需要来回反复移动清污机调整位置以确保定位精度。为了降低人工强度，实现行车及下放的自动控制，目前一般通过孔口之间的距离预设清污机的移动行程并根据孔口的深度预设抓斗的起升行程，清污机按照预设的行程依次移动至各孔口进行作业，但是由于清污机重量大，快速移动下急停的惯性大，制动距离不稳定，采用钢丝绳悬吊的抓斗容易在快速停车时产生剧烈晃动，存在较大的安全隐患，且制动后容易产生滑移，使得停车出现定位偏差，以及抓斗的晃动都在会频繁导致抓斗下放时无法与拦污栅栅面对齐，尤其是针对弧形抓斗及弧形拦污栅，极易出现抓斗与拦污栅干涉而卡住的情况，导致清污作业无法可靠地自动进行，依旧需要人工频繁进行干预，严重影响清污作业的效率。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种自动化程度高且安全性及可靠性更高，提高清污作业效率的清污机行走清污控制系统及控制方法。

2、本发明的内容涉及一种清污机行走清污控制系统，包括：

3、控制器；

4、转数采集器一和感应单元，所述转数采集器一用于采集清污机移动时其轮轴的转数，所述感应单元包括设置在清污机上的减速感应器和对位感应器，各孔口上均设置有减速定位件和对位定位件，清污机朝向目标孔口移动时，转数采集器一采集到轮轴的转数达到减速转数和/或减速感应器感应到减速定位件，控制器控制清污机减速并持续移动，转数采集器一采集到轮轴的转数达到停车转数和/或对应感应器感应到对位定位件时，控制器控制清污机停止移动；

5、转数采集器二和姿态检测机构，所述转数采集器二用于采集清污机上收卷机构通过钢丝绳下放抓斗时的转数及通过钢丝绳回收抓斗时的转数，姿态检测机构用于检测抓斗下放及回收过程的姿态，抓斗下放或回收时，控制器根据姿态检测机构反馈的信号，并结合转数采集器二所采集的转数与预设下放转数或预设回收转数的对比，控制收卷机构的启停及抓斗的开合。

6、更进一步地，还包括图像采集机构，图像采集机构的采集范围为抓斗在清污机上的上限位置，控制器根据图像采集机构采集的图像信号判断抓斗的位置及工作状态，并以此控制清污机执行后续命令。

7、更进一步地，所述减速感应器设置有两个，对位感应器和两个减速感应器在清污机上沿清污机的移动方向间隔设置，且对位感应器位于两个减速感应器之间；单个孔口上减速定位件具有两个，对位定位件和两个减速定位件在孔口上沿清污机的移动方向间隔设置，且对位定位件位于两个减速定位件之间；所述对位定位件与减速定位件之间的距离大于对位感应器与减速感应器之间的距离，清污机朝向目标孔口移动时，两个减速感应器中，位于清污机移动方向后侧的减速感应器感应到与其位置对应的减速定位件时，控制器获得减速反馈信号。

8、更进一步地，所述姿态检测机构通过检测钢丝绳相对于垂向的倾斜度，以检测抓斗的姿态。

9、更进一步地，所述姿态检测机构包括活动设置在清污机上的活动件及固定设置在清污机上的检测单元，抓斗下放及回收时，钢丝绳沿活动件侧面移动，钢丝绳相对于垂向的倾斜度发生改变时，推动活动件发生姿态变化，检测单元检测活动件的姿态变化，控制器根据检测单元反馈的信号判断抓斗的姿态。

10、本
技术实现要素：
还涉及一种清污机行走清污控制系统的控制方法，包括以下步骤：

11、s1、在控制器上预设清污机从起始零位移动至各孔口时轮轴所需的减速转数及停车转数，并在控制器上预设收卷机构下放抓斗时所需的下放转数及回收抓斗时所需的回收转数；

12、s2、清污机朝向目标孔口行走时，转数采集器一实时采集清污机轮轴的当前转数，当转数采集器一采集到轮轴的当前转数达到减速转数和/或减速感应器感应到减速定位件时，控制器控制清污机减速并持续移动，转数采集器一采集到轮轴的转数达到停车转数和/或对应感应器感应到对位定位件时，控制器判断清污机到达目标孔口的作业位置，并控制清污机停止移动；

13、s3、收卷机构转动下放抓斗，转数采集器二实时采集收卷机构的当前转数，姿态检测机构实时检测抓斗姿态，当姿态检测机构检测到抓斗姿态发生倾斜时：

14、若转数采集器二采集到当前转数未达到下放转数，控制器控制收卷机构停止下放并回收抓斗，回收抓斗后重新进行s3；

15、若转数采集器二采集到当前转数达到下放转数，控制器控制收卷机构停止下放，并控制抓斗闭合，抓取污物；

16、s4、收卷机构反向转动回收抓斗，数采集器二实时采集收卷机构的当前转数，当转数采集器二采集到当前转数达到回收转数，且姿态检测机构检测到抓斗姿态为竖向状态时，控制器控制收卷机构停止回收。

17、更进一步地，所述s2中清污机的减速包括一次减速和二次减速，控制器获得转数采集器一采集到轮轴的当前转数达到减速转数、减速感应器感应到减速定位件其中一个信号时，控制清污机进行一次减速并持续移动，控制器获得其中另一个信号时，控制清污机进行二次减速并持续移动。

18、更进一步地，清污机上设有图像采集机构，图像采集机构的采集范围为抓斗在清污机上的上限位置，所述s4中还包括：图像采集机构采集其范围内的图像信号，控制器根据该图像信号判断抓斗是否到达上限位置及抓斗上的污物状态。

19、更进一步地，当控制器判断抓斗已达到上限位置且抓斗上抓取有污物时，控制器控制清污机移动至卸污位置，并打开抓斗进行卸污；图像采集机构实时采集抓斗的图像信息，控制器根据图像机构采集的图像信息判断是否完成卸污。

20、更进一步地，所述s1中还包括，将所有孔口中位于两端的孔口上的对位定位件所在位置分别设定为清污机两个移动方向的起始零位；完成卸污后，控制器控制清污机移动至起始零位，以待进行下个清污循环。

21、本发明的有益效果是，清污机移动至目标孔口位置时采用的方式为先减速缓冲、后停车对位，该设置方式能够使清污机在移动至目标孔口之前采用最大运行速度移动，提高作业效率，同时在其移动至目标孔口位置时有效降低清污机停车对位时的惯性，尽可能抑制停车后的滑移，提高了清污机停车的稳定性和定位精度，也避免了抓斗的晃动，能保障抓斗下放时与拦污栅的定位精度，尤其是针对抓斗及拦污栅均为弧形的情况，能够有效避免抓斗因清污机定位精度导致的下放干涉问题，减少人工干预，提高清污作业效率。同时本发明针对清污机的移动和制动，采用转数采集器一和感应单元的检测实现双重保险控制，即使其中一个控制方式出现失效，也能依靠另一控制方式确保安全运行，能够避免单一控制方式因累计误差或故障而导致制动失效等安全隐患，安全性及可靠性更高。而在抓斗的下放过程中，利用转数采集器二和姿态检测机构的双重检测，能够更好地保障抓斗准确下放至清污位置，抓斗自动化作业稳定性更高，并且能够在抓斗与拦污栅发生干涉时及时回收抓斗以脱离干涉，避免抓斗与拦污栅发生干涉时持续下放抓斗及闭合抓斗出现的时间浪费、抓斗进一步卡死而导致的时间浪费、停机等问题，有效确保清污作业的自动化进行，进一步减少人工干预，提高清污作业效率。