專利名稱：建筑物整體平移過程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種對(duì)建筑物整體平移過程進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量和控制的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)是靠若干臺(tái)大功率千斤頂同時(shí)對(duì)建筑物拉或推來完成建筑物整體平移。它所要求各千斤頂必須進(jìn)程同步(即行進(jìn)距離一致)。然而由于建筑物各點(diǎn)重量不同，與地面的摩擦系數(shù)不同，造成了各千斤頂間的進(jìn)程有差異，當(dāng)這種差異性較大時(shí)，就會(huì)引起建筑物結(jié)構(gòu)的損傷甚至造成墻體開裂。目前對(duì)千斤頂進(jìn)程測(cè)量和控制大多數(shù)采用人工的方法。即在各拉(或推)動(dòng)點(diǎn)旁安置觀察人員，由他們?nèi)庋蹃碛^測(cè)它的進(jìn)程，并將數(shù)據(jù)用對(duì)講機(jī)通知油閥控制點(diǎn)上的操作人員。操作人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)千斤頂動(dòng)力油閥的開度，以控制其進(jìn)程同步。用人工測(cè)量和控制的方法存在的問題是用人眼對(duì)千斤頂進(jìn)程觀察時(shí)，精度即分辨率較低大約在毫米級(jí)范圍內(nèi)。，由于對(duì)位移的觀察和油閥門調(diào)節(jié)不能由一個(gè)點(diǎn)上的人員來完成。所以其測(cè)控配合不協(xié)調(diào)即多個(gè)觀察點(diǎn)上的人員向油閥門控制點(diǎn)上報(bào)數(shù)據(jù)的方式是混亂無(wú)序的，而控制油閥的人員亦不能即時(shí)了解到調(diào)節(jié)油閥后產(chǎn)生的效果。人工測(cè)量時(shí)只限于位移量的測(cè)量速度和加速度等物理量無(wú)法測(cè)量到，而速度和加速度對(duì)房體結(jié)構(gòu)是有影響的。人工調(diào)節(jié)閥門時(shí)其精度低響應(yīng)慢超調(diào)量大。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在的缺陷，提出一種用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物整體平移過程自動(dòng)測(cè)量和控制的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)是由建筑物位移通過檢測(cè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的位移信號(hào)輸出給光柵線位移傳感器，光柵線位移傳感器將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光柵線位移傳感器的電信號(hào)輸出端接計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端，計(jì)算機(jī)將其接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的結(jié)果通過其輸出端接入液壓系統(tǒng)中的電磁比例閥的輸入端控制電磁比例閥的開度，由電磁比例閥的開度控制液壓系統(tǒng)中的油路的流量，油路的流量控制千斤頂推或拉的進(jìn)程，千斤頂推或拉的進(jìn)程就是建筑物的位移。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)提高了對(duì)千斤頂進(jìn)程的測(cè)量精度，使之達(dá)到以絲為單位的精度級(jí)別?？蓪⒏鼽c(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)同時(shí)傳到油閥控制點(diǎn)，并根據(jù)這些測(cè)量參數(shù)控制油閥開度，從而提高了對(duì)各點(diǎn)測(cè)量的協(xié)調(diào)性和對(duì)閥門控制的及時(shí)性。在測(cè)量位移量的同時(shí)可算出速度和加速度，以便做越限應(yīng)急處理。提高油閥的調(diào)節(jié)精度，響應(yīng)速度和降低其超調(diào)量。


附圖1是本發(fā)明的方塊結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2-4分別是光柵線位移傳感器與建筑物安裝時(shí)的主視、右視、俯視圖。
附圖5是液壓系統(tǒng)原理圖。
附圖6是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。
圖中的1是光柵線位移傳感器、2是計(jì)算機(jī)(普通兼容機(jī))、3是液壓系統(tǒng)中的電磁比例閥、4是千斤頂、5是建筑物、6是定尺、7是活尺、8是上軌道活動(dòng)梁、9是地面下軌道固定梁、10是泵站、11是電磁換向閥、12是計(jì)算機(jī)控制線、13是溢流閥、14是節(jié)流閥、15是滑塊，16是滑桿，17是導(dǎo)向孔板，18是支架，19是角鋼，20是銷釘，D0是液壓回路中的電磁比例總閥。D1-n是液壓支路中的分電磁比例閥。
具體實(shí)施例方式
對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)是由建筑物5位移通過檢測(cè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的位移信號(hào)傳遞給光柵線位移傳感器1，光柵線位移傳感器1將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光柵線位移傳感器1的電信號(hào)輸出端接計(jì)算機(jī)2的信號(hào)輸入端，計(jì)算機(jī)2將其接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的結(jié)果通過其輸出端接入液壓系統(tǒng)中的電磁比例閥3的輸入端，以控制電磁比例閥3的開度，由電磁比例閥3的開度控制液壓系統(tǒng)中的油路的流量，油路的流量控制千斤頂4推或拉的進(jìn)程，千斤頂4推或拉的進(jìn)程就是建筑物的位移量。
對(duì)照附圖2、3、4，檢測(cè)機(jī)構(gòu)由定尺6和活尺7組成的光柵線位移傳感器1、滑桿16、導(dǎo)向孔板17、支架18組成，其中光柵線位移傳感器中的定尺6通過支架18與連接地面下軌道固定梁9相連，光柵線位移傳感器中的活尺7通過滑桿16、導(dǎo)向孔板17與承載建筑物的上軌道活動(dòng)梁8相連，導(dǎo)向孔板17安裝在上軌道活動(dòng)梁8上，滑桿16安裝在導(dǎo)向孔板17上。
當(dāng)活尺7與定尺6之間有位移時(shí)就輸出脈沖信號(hào)。這個(gè)脈沖數(shù)正比它們的相對(duì)位移量。其分辯率為2/100毫米。即1毫米相對(duì)位移產(chǎn)生50個(gè)脈沖信號(hào)?；畛?與連于房體5的上軌道活動(dòng)梁8相連。定尺6與下軌道固定梁9相連。當(dāng)承載建筑物的上軌道活動(dòng)梁8移動(dòng)時(shí)，聯(lián)動(dòng)了活尺7。使之與定尺6之間產(chǎn)生了相對(duì)位移。光柵線位移傳感器1就輸出脈沖信號(hào)。這個(gè)信號(hào)被計(jì)算機(jī)2總線上的雙向計(jì)數(shù)模塊采集。計(jì)算機(jī)2讀其計(jì)數(shù)值算出建筑物的位移量。
對(duì)照附圖5，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由泵站10、電磁換向閥11、電磁比例閥3和千斤頂4依次相接而成。泵站10用于產(chǎn)生液壓動(dòng)力、電磁換向閥11主導(dǎo)油路上的進(jìn)油，回油方向，即千斤頂4的頂伸和退縮，電磁換向閥11可以由計(jì)算機(jī)2控制。電磁比例閥3中的電磁比例總閥D0安置在液壓回路的主回路上，它用于控制千斤頂4的平均速度，電磁比例閥3中的電磁比例分閥D1～Dn被安置在各千斤頂4的液壓支路上，它控制各千斤頂4的進(jìn)程速度。計(jì)算機(jī)2通過控制電磁比例總閥D0來宏觀地控制建筑物整體平移的速度，而分別控制電磁比例分閥D1～Dn來控制各千斤頂4的進(jìn)程。只要使各千斤頂4進(jìn)程一致，就可以使建筑物5在作整體平移時(shí)同步。
對(duì)照附圖6，數(shù)據(jù)處理的方法其步驟分一、當(dāng)計(jì)算機(jī)以定時(shí)方式測(cè)量到建筑物各點(diǎn)位移量Xi后，根據(jù)定時(shí)值推算出速度vi(i＝1、2……n))和加速度ai(i＝1、2……n)；二、計(jì)算機(jī)根據(jù)所測(cè)到的各點(diǎn)位移量Xi(i＝1、2……n)，求出平均值XP；三、根據(jù)各點(diǎn)Xi與平均值XP間的差求出差值Zi(i＝1、2……n)；四、根據(jù)差值Zi用PI控制算法來調(diào)節(jié)相應(yīng)的千斤頂電磁比例閥流量的開度Yi(i＝1、2……n)，使相應(yīng)千斤頂?shù)倪M(jìn)程趨向于平均值XP；五、當(dāng)測(cè)到建筑物位移速度vi和加速度ai大于越限值后，由計(jì)算機(jī)發(fā)出對(duì)油路主干管道上的總閥D0的開度控制信號(hào)，調(diào)節(jié)油路主干管道上的總閥D0的開度，減小主干管道上的供油流量。
這樣可以降低系統(tǒng)的平均速度v和平均加速度a，另外油路上的電磁換向閥11也由計(jì)算機(jī)2來控制。使系統(tǒng)中的千斤頂4進(jìn)程、回程和保持靜止這三種狀態(tài)都受到計(jì)算機(jī)2的控制。
權(quán)利要求
1.建筑物整體平移過程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是由建筑物(5)位移通過檢測(cè)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的位移信號(hào)傳遞給光柵線位移傳感器(1)，光柵線位移傳感器(1)將位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光柵線位移傳感器(1)的電信號(hào)輸出端接計(jì)算機(jī)(2)的信號(hào)輸入端，計(jì)算機(jī)(2)將其接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的結(jié)果通過計(jì)算機(jī)(2)輸出端接入液壓系統(tǒng)中的電磁比例閥(3)的輸入端，以控制電磁比例閥的開度，由電磁比例閥的開度控制液壓系統(tǒng)中的油路的流量，油路的流量控制千斤頂(4)推或拉的進(jìn)程，千斤頂(4)推或拉的進(jìn)程就是建筑物的位移量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物整體平移過程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是檢測(cè)機(jī)構(gòu)由定尺(6)和活尺(7)組成的光柵線位移傳感器(1)、滑桿(16)、導(dǎo)向孔板(17)、支架(18)組成，其中光柵線位移傳感器(1)中的定尺(6)通過支架(18)與連接地面下軌道固定梁(9)相連，光柵線位移傳感器(1)中的活尺(7)通過滑桿(16)、導(dǎo)向孔板(17)與承載建筑物的上軌道活動(dòng)梁(8)相連，導(dǎo)向孔板(17)安裝在上軌道活動(dòng)梁(8)上，滑桿(16)安裝在導(dǎo)向孔板(17)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物整體平移過程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是液壓系統(tǒng)由泵站(10)、電磁換向閥(11)、電磁比例閥(3)和千斤頂(4)依次相接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物整體平移過程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其特征是數(shù)據(jù)處理的方法其步驟分一、當(dāng)計(jì)算機(jī)以定時(shí)方式測(cè)量到建筑物各點(diǎn)位移量Xi后，根據(jù)定時(shí)值推算出速度vi(i＝1、2……n))和加速度ai(i＝1、2……n)；二、計(jì)算機(jī)根據(jù)所測(cè)到的各點(diǎn)位移量Xi(i＝1、2……n)，求出平均值XP；三、根據(jù)各點(diǎn)Xi與平均值XP間的差求出差值Zi(i＝1、2……n)；四、根據(jù)差值Zi用PI控制算法來調(diào)節(jié)相應(yīng)的千斤頂電磁比例閥流量的開度Yi(i＝1、2……n)，使相應(yīng)千斤頂?shù)倪M(jìn)程趨向于平均值XP；五、當(dāng)測(cè)到建筑物位移速度vi和加速度ai大于越限值后，由計(jì)算機(jī)發(fā)出對(duì)油路主干管道上的總閥(D0)的開度控制信號(hào)，調(diào)節(jié)油路主干管道上的總閥(D0)的開度，減小主干管道上的供油流量。
全文摘要
本發(fā)明是建筑物整體平移過程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。由建筑物位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)將其接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的結(jié)果輸出至液壓系統(tǒng)中的電磁比例閥以控制電磁比例閥的開度，由電磁比例閥的開度控制液壓系統(tǒng)中的油路的流量，油路的流量控制千斤頂推或拉的進(jìn)程，千斤頂推或拉的進(jìn)程就是建筑物的位移。優(yōu)點(diǎn)提高了對(duì)千斤頂進(jìn)程的測(cè)量精度，使之達(dá)到以絲為單位的精度級(jí)別?？蓪⒏鼽c(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)同時(shí)傳到油閥控制點(diǎn)，并根據(jù)這些測(cè)量參數(shù)控制油閥開度，從而提高了對(duì)各點(diǎn)測(cè)量的協(xié)調(diào)性和對(duì)閥門控制的及時(shí)性。在測(cè)量位移量的同時(shí)可算出速度和加速度，以便做越限應(yīng)急處理。提高油閥的調(diào)節(jié)精度，響應(yīng)速度和降低其超調(diào)量。
文檔編號(hào)E04G23/00GK1648810SQ200510037808
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者章文舒 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)