IPS-200桩基施工信息化系统

随着科技水平的不断提高,目前应用于各种施工作业中的新技术不断涌现。针对铁路CFG作业中的一些问题,我公司自主研发了桩基信息化系统打桩控制解决方案。该方案为国内第一套完整的打桩过程控制方案,CFG桩基处理的打桩作业中已经成熟应用。

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系统特点

通过北斗卫星定位系统监测钻孔深度与提钻速率,利用倾角传感器监测桩身垂直度,结合卫星定位及电流互感器的数据判断终孔电流,再通过控制终端对以上数据进行采集、处理和展示;通过控制终端内置的移动通讯网络将数据实时上传至铁路工程管理平台,实现桩基施工的远程管理,整套系统由硬件设备和软件应用系统组成。

序号

功能模块

1

操作系统

安卓4.4,系统稳定,非法关机无影响

2

控制终端

定位显示终端一体化,电台,3/4G通讯全集成,节约驾驶室内空间

3

定位定向天线

磁盘驾驶室无损安装

5

安装、移机、调试

简单

 系统主要构成和功能


硬件名称

型号

数量

主要功能

1

固定式基站

H310

1

发射高精度差分信号

2

北斗定位定向一体化终端

TJ920

1

桩位,桩长,提桩速度

3

倾角传感器

PM-TS

1

桩垂直度检测

4

电流传感器

MIK

2

终孔电流值,

接入灌入量

主要硬件产品技术指标
(一)固定式基站                
                                                       
H310固定式基站接收机为北京天玑科技自主研发的多功能高精度GNSS接收机,多星多频OEM板卡,外挂无线电通讯模块或GPRS/3G模块,WIFI模块,各功能模块可根据客户需求进行选配定制。
H310固定式基站,可以满足各种行业的定位需求,如数字化施工、测绘工程、地理信息、水上测量、工程测量、矿山测量、航空摄影、无人机(移动基站)等
技术参数
              1.信号跟踪:
              GPS:L1C/A、L2C、L5
              GLONASS:L1 C/A、L1P、L2 C/A、L2P
              BDS:B1、B2、B3
              SBAS:L1 C/A, L5支持WASS, EGNOS 和MSAS
              预留伽利略Galileo GIOVE-A和GIOVE-B
              2.精度指标:

 静态精度:

                平面精度: ±2.5mm+1ppm

                高程精度: ±5mm+1ppm

  RTK精度:

                平面精度: ±1cm+1ppm   

                高程精度: ±2cm+1ppm

                码差分定位精度:0.25~0.45m(CEP)

                单机定位精度:1.5m(CEP)

                测速精度:0.01m/s

3.信号跟踪:

                  冷启动时间<50s

                  温启动时间<30s

                  热启动时间<15s

                  信号重捕获:<2s


(二)北斗定位定向一体化终端TJ920

                              

技术参数

产品名称

定位定向一体化终端

产品概要描述

车载TJ920定位定向终端是一款专门针对工程机械施工环境恶劣、强振动情况而设计的高精度定位定位一体化GNSS接收机产品。支持北斗、GPSGLONASS系统,实现高精度厘米级定位和高精度定向。产品符合机械行业安装规范

产品外观尺寸

1. 主机尺寸:270 x 170 x 64mm

2. 主机重量:2Kg

3. 颜色:黄色

产品结构

1)北斗高精度定位:三星座卫星信号接收支持(北斗+GPS+GLONASS);多并行信号接收通道、定位精度高达厘米级,数据更新率高

2)可靠的防护性与适应性:金属外壳,高防尘防水等级;抗机械振动、冲击、防盐雾腐蚀;抗电磁干扰;适应于各地施工现场的恶劣工作环境

3)极高的系统兼容性:数据接口和协议类型丰富;支持串行、现场总线等多种通信方式;兼容性高,适用于各种类型的工程机械车辆

4)便捷化的设计:一体化天线设计、单独一个接插口设计;灵活的固定底座设计,配件更少;现场安装、拆卸更方便,操作方式更简单

5)工业级标准设:工业级芯片;坚固的外壳,IP66防护等级;内置过压过流、欠压和静电防护电路

GNSS性能规格

支持主板

718D

信号跟踪

GPS

L1 C/A, L2 P(Y), L1/L2

GLONASS

L1 C/A, L2 P(Y), L1/L2

BDS

B1B2

精度及可靠性

RTK水平精度

±10mm + 1ppmRMS

RTK垂直精度

±20mm + 1ppmRMS

定向精度

2m、基线0.09°

初始化时间

典型<10

初始化可靠性

>99.9%

数据更新率

原始数据

最大支持20Hz

定位数据

最大支持20Hz

通信性能

电台

410-470MHZ频段,支持国内外主流通信协议

网络

协议

GPRS

WCDMA

GSM

WiFi

频率

2.4G

协议标准

802.11 b/g/n

通信接口

1. 1RS232接口;

2. 1USB接口;

3. 1WiFi接口;

4. 1个以太网接口;

5. 13G接口;

6. 1个电台;

7. 1CAN总线接口;

8. 2485接口;

9. 1个电源输入接口;

101个电台设置接口

外部硬件接口

1. 3TNC射频接口;

2. 1SMA射频接口

3. 1USB接口;

4. 1个喇叭口;

5. 1SIM卡接口。

外部软件接口

1. 主机与电台接收符合透明传输协议,

2. 主机与地基增强系统通信接口符合《Ntrip协议》。

电性能规格(供电电源、功率、功耗、使用时间)

内置锂电池

外部输入电压

直流936VDC/12A

功耗

≤8W

环境适应性

工作温度

-20℃60℃

存储温度

-40℃85℃

相对湿度

100%,冷凝

防护等级

IP66

振动

满足GJB150.16A-2009程序I”试验要求。依据低限完整性振动试验环境分别对垂直轴、横侧轴和纵向轴施加激励,每个轴向的试验持续时间为2小时。

冲击

加速度:400m/s2脉冲时间:6ms冲击波形:半正弦

防摔

包装要求

采用泡沫和纸箱包装。

其他性能规格

系统配置

处理器

内置ARM双核i.MX6 处理器,主频1.2GHz

板载2GB内存

操作系统

Android 4.4

数据存储

16GB存储

用户界面

面板

单按键

液晶

9LED显示屏、电阻触摸屏,600流明


(三)倾角传感器
                                                
系统通过在离桩车平台一定高度位置的桩架上安装倾角传感器,该倾角传感器可以水平面360°测量桩架的倾斜角度,计算该倾斜角度的反正切值作为桩的垂直度。
型号:型号:PM-TS
技术参数

参数

条件

规格

测量方向

X-Y(360度模块双轴)

量程

±90°

输出分辨率

0.009°

重复性

0.10°

零点误差

Max.0.1°

交叉轴误差

Max 4%,tye 2%

频率响应

18Hz

相对精度

±15°量程

0.01°

温度漂移

-40~80

Max0.008°/

默认通信设置

波特率250K


(四)电流传感器
                                      
采用基于霍尔效应的霍尔电流传感器。该方案是使用霍尔电流传感器对电机三相定子电流进行检测。将霍尔电流传感器紧紧的套在三相电流导线上,并通过信号调理电路进行处理。这种电流传感器体积小且能将被测电流完全隔离开。
型号:MIK-HRI
技术参数

输入

输入信号

交流0600V输入,600V以上由电压互感器转换为满量程为100V的电压输入

交流05A输入,5A以上由电流互感器转换为满量程为5A的电流输入

输出

输出信号

4-20mA0-10mA0-20mA1-5V0-5V

输出负载

电流型≤500Ω,电压型≥250KΩ

通讯

MODBUS-RTU协议,RS485传输距离≤1000米;RS232传输距离≤10米;信号传输率≤9.6kbps

电源

电源

DC24V±10%),AC100-240V50/60Hz

功耗

≤2W

其它参数

绝缘阻抗

(输入/输出/电源/通讯之间)

≥100MΩ500VDC时)

耐压强度

(输入/输出/电源/通讯之间)

1500Vrms (1 min,无火花)

工作温度

050℃(无凝露、无结冰)

相对湿度

25%85%RH

保存温度

-1060℃(无凝露、无结冰)

安装方式

35mmDIN导轨安装

安装尺寸

22.5*110*115mm(**)

传输精度

0.3%FS

响应时间

≤1S

电磁兼容性

符合GB/T18268工业设备应用要求(IEC 61326-1


终端软件界面
                                    
                              
管理平台界面
                              
成果报告
                                
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