旋挖钻机及其安全控制系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种旋挖钻机及其安全控制系统和方法，其中，该安全控制方法包括：设置需要禁止执行的限制动作和预警值；检测旋挖钻机的钻孔深度；判断所述钻孔深度是否达到预警值，当所述钻孔深度达到所述预警值时，启动对所述限制动作的锁定功能，发出警示信号。因此，本发明公开的旋挖钻机的安全控制系统和方法能够防止设备因执行限制操作而受损，同时提高施工安全性。
【专利说明】旋挖钻机及其安全控制系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种旋挖钻机及其安全控制系统和方法。
【背景技术】
[0002]旋挖钻机在钻孔过程中，当钻孔深度达到2米后，操作手可能会进行回转、行驶、桅杆动作、变幅动作等的操作，但如果在此深度下进行以上操作，则会引起桅杆晃动，严重的会导致桅杆变弯及其他机械件的损坏，实际施工过程中已经发生过因此类操作导致桅杆变弯的故障。
[0003]目前，旋挖钻机并没有任何保护措施，以用于防止钻孔深度达到2米后进行的回转、变幅、行驶、桅杆等操作，因而现有旋挖钻机在施工过程中容易出现桅杆晃动的现象，甚至导致桅杆变弯及其他机械件的损坏。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提出一种旋挖钻机及其安全控制系统和方法，能够防止设备因执行限制操作而受损，同时提高施工安全性。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一方面，本发明提供了一种旋挖钻机的安全控制方法，该安全控制方法包括:设置需要禁止执行的限制动作和预警值；检测旋挖钻机的钻孔深度；判断所述钻孔深度是否达到预警值，当所述钻孔深度达到所述预警值时，启动对所述限制动作的锁定功能，发出警示信号。
[0007]进一步地，上述方法还包括:检测到所述限制动作的执行指令时，锁定所述限制动作的执行控制机构，并发出警示信号。
[0008]进一步地，上述方法还包括:解除对所述限制动作的锁定；和/或，解除所述警示信号。
[0009]进一步地，上述方法中，所述警示信号包括:文字警示信号、声音警示信号、和/或光线警示信号。
[0010]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0011]本发明的安全控制方法通过监测钻孔深度，并在钻孔深度达到预警值后，通过显示警示信号及时提醒操作手，不要进行限制操作。
[0012]另一方面，本发明还提供一种旋挖钻机的安全控制系统，该安全控制系统包括:监测装置，配置为监测钻孔深度；控制装置，与所述监测装置连接，并配置为设置限制动作和预警值，以及判断所述钻孔深度是否达到预警值；锁定装置，与所述控制装置连接，并配置为在所述控制装置确定所述钻孔深度达到预警值时，启动对所述限制动作的锁定功能；以及，警示装置，与所述控制装置连接，并配置为在所述控制装置确定所述钻孔深度达到预警值时，发出警示信号，从而防止设备因执行限制操作而受损，同时提高施工安全性。
[0013]进一步地，上述装置中，所述监测装置为深度传感器，所述深度传感器设置于所述旋挖钻机的钻头上。
[0014]进一步地，上述装置中，所述警示装置包括:显示器、声音警示器、和/或警示灯。
[0015]进一步地，上述装置中，所述锁定装置还配置为:检测到所述限制动作的执行指令时，锁定所述限制动作的执行控制机构。
[0016]进一步地，上述装置还包括:解锁装置，与所述控制装置连接，并配置为解除对所述限制动作的锁定；和/或，警示解除装置，与所述控制装置和所述警示装置连接，并配置为解除所述警示信号。
[0017]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0018]本发明的安全控制系统中，监测装置监测钻孔深度，并将钻孔深度传送至控制装置，控制装置判断钻孔深度是否达到预警值，并在钻孔深度达到预警值时，通知警示装置，然后警示装置通过显示警示信号及时提醒操作手，不要进行限制操作，从而防止设备因执行限制操作而受损，同时提高施工安全性。
[0019]另外，本发明还提供了一种旋挖钻机，该旋挖钻机设有上述任一种安全控制系统。由于上述任一种安全控制系统具有上述技术效果，因此，设有该活塞油缸的旋挖钻机也应具备相应的技术效果，兹不赘述。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0021]图1为本发明实施例提供的旋挖钻机的安全控制方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
[0024]本发明的基本思想在于:设计一种旋挖钻机的安全控制系统及方法，在检测到钻孔深度达到预警值后，对部分动作进行警示和/或限制，以提醒并确保操作手正确操作钻机，提高施工安全性，防止设备因执行限制操作而受损。
[0025]下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明:
[0026]方法实施例
[0027]为解决钻孔深度达到预警值以后因部分操作而导致设备故障的问题，本实施例提出一种旋挖钻机的安全控制方法。如图1所示，该安全控制方法包括以下步骤:
[0028]SlOl:设置需要禁止执行的限制动作和预警值。
[0029]S102:检测旋挖钻机的钻孔深度。
[0030]S103:判断钻孔深度是否达到预警值，当钻孔深度达到预警值时，执行S103，否则继续执行步骤SlOl。[0031]S104:启动对所述限制动作的锁定功能，发出警示信号。
[0032]其中，所述预警值可根据工况设置，一般可将钻孔深度的预警值设置为2米，但本实施例对此不作限制。因此，钻孔深度达到预警值后，发出警示信号进行警示，防止发生误操作。
[0033]在一可选实施例中，上述安全控制方法还可包括以下步骤:
[0034]S105:检测到所述限制动作的执行指令时，锁定所述限制动作的执行控制机构，并
发出警示信号。
[0035]本步骤中，在检测到限制动作如回转、变幅、行驶、和/或桅杆动作的触发信号时，禁止回转、变幅、行驶、桅杆动作的执行，并进行声光报警。此处，可通过设置一个定时器，设定声音报警时间，时间到报警提示音自动关闭。
[0036]需要说明的是，本实施例所述的限制动作不限于上述所列，也可包括其他任何会带来不利后果的旋挖钻机操作，本实施例对此不作限制。
[0037]这样，当钻孔深度达到预警值后，可对相应动作进行限制，以进行操作保护。例如，当启动锁定功能后，若操作手进行回转、变幅、行驶、桅杆动作中的任一个操作时，则锁定对应的动作控制或执行机构。对于操作手无视警示信号，仍违规操作后，则可通过蜂鸣器进行报警，同时禁止执行相应动作。
[0038]另外，当需要解除锁定如警示解除时，对被锁定的机构解除锁定。
[0039]在一可选实施例中，上述安全控制方法还可包括以下步骤:
[0040]S106:解除对限制动作如回转、变幅、行驶、和/或桅杆动作的锁定；解除所述警示信号。
[0041]需要说明的是，上述实施例中，警示信号包括:文字警示信号、声音警示信号、和/或光线警示信号。
[0042]上述实施例中，钻孔深度达到预警值后，显示器界面对相应动作限制设计文字动态显示提醒。例如，显示器界面上文字闪烁提醒:钻孔深度〉预警值，禁止回转、变幅、行驶、桅杆操作。
[0043]在一可选实施例中，当钻孔深度达到预警值后，还可通过显示器最上端回转、变幅、行驶、桅杆等图形符号动态提示。
[0044]从上述各实施例可以看出，比较优选的一种安全控制方法可包括:当确定到钻孔深度达到预警值后，旋挖钻机的控制装置可对回转、变幅、行驶、桅杆动作进行自动锁定，同时相应的警示文字信息及图形会在旋挖主工作界面进行动态闪烁显示。控制装置里加一个定时器设定声音报警时间，时间到报警提示音自动关闭。
[0045]钻孔深度达到预警值后，禁止操作手操作回转、变幅、行驶、桅杆等动作进行明确限制，以提高操作手对违规操作后果的严重性的认识。操作手在得到报警提醒后，不要再次发生违规操作行为，否则会发生桅杆变弯等机械故障。
[0046]系统实施例
[0047]与上述各方法实施例对应地，为解决钻孔深度达到预警值以后因部分操作而导致设备故障的问题，本实施例提出一种旋挖钻机的安全控制系统，该安全控制系统包括:监测装置、控制装置、锁定装置及警示装置。其中，
[0048]监测装置配置为监测钻孔深度。[0049]控制装置与监测装置连接，并配置为设置限制动作和预警值，以及判断钻孔深度是否达到预警值。
[0050]锁定装置与控制装置连接，并配置为在控制装置确定钻孔深度达到预警值时，启动对限制动作的锁定功能。
[0051]警示装置与控制装置连接，并配置为在控制装置确定钻孔深度达到预警值时，发出警不信号。
[0052]本实施例中，监测装置监测钻孔深度，并将钻孔深度传送至控制装置，控制装置判断钻孔深度是否达到预警值，并在钻孔深度达到预警值时，通知警示装置，警示装置通过显示警示信号及时提醒操作手，不要进行限制操作，从而防止设备因执行限制操作而受损，提高施工安全性。
[0053]上述实施例中，监测装置可采用深度传感器，深度传感器可设置于旋挖钻机的钻头上。
[0054]上述实施例中，警示装置可包括:显示器、声音警示器、和/或警示灯。
[0055]上述实施例中，锁定装置还配置为:检测到限制动作的执行指令时，锁定限制动作的执行控制机构。锁定装置在钻孔深度达到预警值时启动，并在检测到限制动作触发信号时，禁止所述限制动作的执行。
[0056]例如，在钻孔深度达到预警值时启动，并在检测到限制动作如回转、变幅、行驶、和/或桅杆动作的触发信号或执行指令时，禁止动作执行。需要说明的是，旋挖钻机钻孔深度达到预警值后，回转、变幅、行驶、桅杆禁止操作，其他相关的旋挖操作如果动作后，会带来不利影响，不论何种动作应用在哪种型号旋挖钻机上，本实施例的安全控制系统均可予以限制。
[0057]上述实施例中，安全控制系统还可包括解锁装置，解锁装置与控制装置和锁定装置连接，并配置为在解除警示信号时，解除对限制动作如回转、变幅、行驶、和/或桅杆动作的锁定。
[0058]上述实施例中，安全控制系统还可包括警示解除装置，警示解除装置与控制装置和警示装置连接，并配置为解除警示信号。
[0059]本实施例中，钻孔深度达到2米后，旋挖钻机的控制装置对其动作进行限制，例如，对其回转、变幅、行驶、桅杆动作进行锁定，保证安全工作，显示器界面设置对其相应动作的解锁切换。
[0060]上述实施例还可通过警示装置的显示界面上进行相应的文字信息提醒，孔深达到2米后，显示器界面上进行相应的文字信息提醒。例如，显示器界面上文字闪烁提醒操作手:孔深>2m,禁止回转、变幅、行驶、桅杆操作！
[0061]需要说明的是，本实施例可通过显示器的显示界面对操作手进行严重警告，并将操作后带来的后果进行说明。
[0062]因此，旋挖钻机工作过程中，钻孔深度达到2米后，在控制装置中对限制动作如回转、变幅、行驶、桅杆动作进行锁定，不允许进行回转、变幅、行驶、桅杆操作，防止操作手误操作，显示器界面上设计相应的动作解锁按钮。
[0063]又如，钻孔深度达到预警值后，控制装置对相应动作进行控制，对其回转等动作启动自动锁定，显示器上可设置回转等动作的相应解锁按键。[0064]另外，钻孔深度达到预警值后，可采用如下相应方式提醒，例如:
[0065]I)显示器界面回转、变幅、行驶、桅杆等动作禁止操作的图标警示。
[0066]2)违规操作后声音报警提醒。
[0067]3)显示器界面文字动态闪烁提醒显示方式。
[0068]上述实施例中，安全控制系统的工作过程如下:深度传感器监测钻孔深度，当钻孔深度达到预警值后，控制装置对回转、变幅、行驶、桅杆动作进行自动锁定，同时相应的警示文字信息及图形会在旋挖主工作界面进行动态闪烁显示。控制装置中设置一个定时器，设定声音报警时间，时间到报警提示音自动关闭。
[0069]从上述各实施例可以看出，本发明具有如下优点:
[0070]本发明的安全控制系统通过监测钻孔深度，并在钻孔深度达到预警值后，通过显示动态文字闪烁及时提醒操作手，在工作过程中要注意，不要进行违规操作。
[0071]另外，当钻孔深度达到预警值后，操作手违规操作进行回转、变幅、行驶、桅杆等操作后，安全控制系统锁定所请求的操作，并进行声光报警提醒操作手。
[0072]另外，本发明实施例还提供了一种旋挖钻机，该旋挖钻机设有上述任一种安全控制系统，由于上述任一种安全控制系统具有上述技术效果，因此，设有该活塞油缸的旋挖钻机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
[0073]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。所述存储装置为非易失性存储器，如:R0M/RAM、闪存、磁碟、光盘等。
[0074]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种旋挖钻机的安全控制方法，其特征在于，包括: 设置需要禁止执行的限制动作和预警值； 检测旋挖钻机的钻孔深度； 判断所述钻孔深度是否达到所述预警值，当所述钻孔深度达到预警值时，启动对所述限制动作的锁定功能，发出警示信号。
2.根据权利要求1所述的旋挖钻机的安全控制方法，其特征在于，还包括: 检测到所述限制动作的执行指令时，锁定所述限制动作的执行控制机构，并发出警示信号。
3.根据权利要求2所述的旋挖钻机的安全控制方法，其特征在于，还包括: 解除对所述限制动作的锁定；和/或 解除所述警示信号。
4.根据权利要求1至3任一项所述的旋挖钻机的安全控制方法，其特征在于，所述警示信号包括:文字警示信号、声音警示信号、和/或光线警示信号。
5.一种旋挖钻机的安全控制系统，其特征在于，包括: 监测装置，配置为监测钻孔深度； 控制装置，与所述监测装置连接，并配置为设置限制动作和预警值，以及判断所述钻孔深度是否达到预警值； 锁定装置，与所述控制装置连接，并配置为在所述控制装置确定所述钻孔深度达到预警值时，启动对所述限制动作的锁定功能；以及， 警示装置，与所述控制装置连接，并配置为在所述控制装置确定所述钻孔深度达到预警值时，发出警示信号。
6.根据权利要求5所述的旋挖钻机的安全控制系统，其特征在于， 所述监测装置为深度传感器，所述深度传感器设置于所述旋挖钻机的钻头上。
7.根据权利要求5所述的旋挖钻机的安全控制系统，其特征在于， 所述警示装置包括:显示器、声音警示器、和/或警示灯。
8.根据权利要求5至7任一项所述的旋挖钻机的安全控制系统，其特征在于，所述锁定装置还配置为:检测到所述限制动作的执行指令时，锁定所述限制动作的执行控制机构。
9.根据权利要求8所述的旋挖钻机的安全控制系统，其特征在于，还包括: 解锁装置，与所述控制装置和所述锁定装置连接，并配置为解除对所述限制动作的锁定；和/或 警示解除装置，与所述控制装置和所述警示装置连接，并配置为解除所述警示信号。
10.一种旋挖钻机，其特征在于，设置有权利要求5至9任一项所述的旋挖钻机的安全控制系统。
【文档编号】E21B44/00GK103742125SQ201310743387
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】朱桂梅, 石常兴, 周浩 申请人:北京市三一重机有限公司