具体实施方式

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做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。

如图1、图2、图3所示，一种新能源管片拼装机电控系统，所述新能源管片拼装机电控系统包括：

拼装侧电控箱7，所述拼装侧电控箱7安装在拼装机大臂处，所述拼装侧电控箱7通过无线通讯与外界控制设备进行信息传递；

液压系统，包括液压回路与液压油泵6，所述拼装机大臂活动端均设有单独的液压回路，并通过液压驱动拼装机大臂活动，所述液压油泵6与液压回路相连通且其与液压回路的连通处设有电磁阀，并为液压回路输出液压油；

电池组，所述电池组用于为液压泵、拼装侧电控箱7与电磁阀供电；

所述拼装侧电控箱7通过信号电缆控制电磁阀供电，所述液压油泵6、拼装侧电控箱7以及电池组与拼装机同步回转。

依照本发明的一个方面，所述新能源管片拼装机电控系统还包括述拼装机遥控器13与平台侧控制箱10，所述拼装机遥控器13通过无线通讯向平台侧控制箱10发射讯号；所述平台侧控制箱10安装在盾构机平台上，所述平台侧控制箱10通过无线通讯与拼装侧电控箱7和盾构机主系统进行信息传递。

依照本发明的一个方面，所述拼装侧电控箱7包括电池管理系统，所述电池管理系统接收平台侧控制箱10的控制信号控制电池组供电、监测电池组状态并将电池组状态发送给平台侧控制箱10。

依照本发明的一个方面，所述液压系统还包括液压油箱1、电动机5与液压开关14，所述液压油箱1设置在拼装机上，所述电动机5、液压油泵6设置在液压油箱1上，所述电动机5驱动液压油泵6运转，所述液压开关14设置在液压油泵6的输出管道上并将其检测的液压信息发送拼装侧电控箱7。

依照本发明的一个方面，所述拼装侧电控箱7还包括逆变器、驱动器以及信号转换器，所述逆变器将电池组的直流电转换为交流电后为电磁阀供电，所述驱动器将电池组的直流电转变成电压可调的交流电来为电动机5供电，所述信号转换器用于拼装侧电控箱7所接受信号以及输出信号的转换。

所述新能源电池组3&4采用两组超级电容，一用一备。

所述电动机5采用三相异步电动机。

所述拼装侧电控箱7包含BMS电池管理系统、PLC、逆变器、驱动器、RS485/wifi网络转换器等。

所述平台侧控制箱10包含PLC、RS485/wifi网络转换器、蓝牙I/O模块等。

所述新能源电池组3&4与所述拼装侧电控箱7通过电力电缆、通讯电缆连接。所述拼装侧电控箱7与所述电动机5、各液压回路电磁阀通过电力电缆连接。所述拼装侧电控箱7与所述平台侧控制箱10通过RS485/wifi网络转换器无线通讯。所述平台侧控制箱10与盾构机驾驶室主系统的PLC通过CC-link或以太网进行连接，较远距离的信号传输稳定，保障盾构机主系统对于数据的接收及控制，以配合盾构机的正常运行。

一种新能源管片拼装机电控方法，所述新能源管片拼装机电控方法包括以下步骤：

S1:盾构机主系统通过平台侧控制箱向拼装侧电控箱发出启动指令；

S2:拼装侧电控箱接受启动指令后电池组为电控系统供电；

所述拼装侧电控箱接受启动指令后，通过电池管理系统对电池组进行自检后使电池组开始供电，在电池组供电过程中电池管理系统持续监测电池组状态并将其反馈至拼装侧电控箱。

电控系统上(下)电过程：盾构机进入(退出)拼装模式，主系统PLC通过CC-link或以太网向平台侧控制箱10发出启动(停止、复位)指令，平台侧控制箱10接到指令后传给所述拼装侧电控箱7，所述拼装侧电控箱7的PLC接到指令后通过通讯电缆向BMS电池管理系统发出上电指令，BMS电池管理系统在初始化自检完成后闭合(断开)所述新能源电池组3&4上电开关进行上电(下电)，整个拼装系统得电(失电)。

所述BMS电池管理系统进行电池的整体控制，包括电压平衡、SOC控制、充放电控制、保护、故障反馈等。

所述BMS电池管理系统将电池状态数据，包括SOC、电压、电流、故障代码等反馈给拼装侧电控箱7，拼装侧电控箱7通过无线通讯反馈给平台侧控制箱10，最后由平台侧控制箱10通过CC-l ink或以太网反馈给主系统PLC。

S3:液压油泵通过电动机驱动为液压回路供油；

所述电池组通过电控箱内的驱动器将其直流电转换为电压可调的交流电来驱动液压油泵，液压油泵抽取液压油箱内的液压油为液压回路供油。

液压油泵启停过程：拼装向拼装侧电控箱7发出启动信号。同时所述压力开关14通过信号电缆将压力信号反馈给所述拼装侧电控箱7的PLC，所述PLC将反馈压力与设计压力比较，判断并向驱动器发出启动、停止、复位信号。

所述驱动器将所述新能源电池组3&4的直流电转化为频率、电压可调的交流电，为所述电动机5供电，设定好驱动器的加减速时间，实现所述电动机5的变频启停。

所述电动机5驱动液压油泵6旋转为液压系统提供一定压力的油。所述驱动器通过信号电缆将驱动器运行、故障信号反馈给所述拼装侧电控箱7，拼装侧电控箱7通过无线通讯将驱动器运行、故障信号、压力信号反馈给平台侧控制箱10，最后由平台侧控制箱10通过CC-l ink或以太网反馈给主系统PLC。

S4:拼装侧电控箱控制各液压回路上的电磁阀供电；

所述拼装侧电控箱内的逆变器将电池组的直流电转换为交流电来控制各个液压回路上的电磁阀的供电。

S5:通过液压回路提供的动力控制拼装机大臂执行预设动作拼装管片。

管片拼装动作过程：拼装机系统完成上电后，所述逆变器将所述新能源电池组3&4的直流电转化成交流电，并受所述拼装侧电控箱7的PLC控制，为各液压回路电磁阀供电。所述拼装机遥控器13通过蓝牙发出动作指令(如大臂伸)，所述平台侧控制箱10的蓝牙模块接收动作指令(如大臂伸)并通过信号电缆传给所述平台侧控制箱10的PLC处理，所述平台侧控制箱10通过无线通讯将动作指令(如大臂伸)传给所述拼装侧电控箱7，所述拼装侧电控箱7的PLC发出动作指令使大臂伸继电器得电，从而大臂伸液压回路电磁阀得电动作，液压油缸伸出，实现拼装机大臂伸动作。

拼装机大臂缩、小脚伸、小脚缩等动作过程同上。采用新能源供电方式后，拼装机回转不受限，可实现任意角度及圈数回转，使得拼装作业更方便。

本发明实施的优点：

本发明提供了一种新能源管片拼装机电控系统，所述新能源管片拼装机电控系统包括：拼装侧电控箱，所述拼装侧电控箱安装在拼装机大臂处，所述拼装侧电控箱通过无线通讯与外界控制设备进行信息传递；液压系统，包括液压回路与液压油泵，所述拼装机大臂活动端均设有单独的液压回路，并通过液压驱动拼装机大臂活动，所述液压油泵与液压回路相连通且其与液压回路的连通处设有电磁阀，并为液压回路输出液压油；电池组，所述电池组用于为液压泵、拼装侧电控箱与电磁阀供电；所述拼装侧电控箱通过信号电缆控制电磁阀供电，所述液压油泵、拼装侧电控箱以及电池组与拼装机同步回转。一种新能源管片拼装机电控方法，所述新能源管片拼装机电控方法包括以下步骤：盾构机主系统通过平台侧控制箱向拼装侧电控箱发出启动指令；拼装侧电控箱接受启动指令后电池组为电控系统供电；液压油泵通过电动机驱动为液压回路供油；拼装侧电控箱控制各液压回路上的电磁阀供电；通过液压回路提供的动力控制拼装机大臂执行预设动作拼装管片。能够达到拼装机回转不受限、可实现任意角度及圈数回转、使得拼装作业更方便的效果。利用全新方式实现拼装机的供电、控制以及信号传输。采用新能源电池组供电无需电缆卷盘，故障率低、检修方便。新能源电池组采用超级电容，安全环保，满足大倍率充放电工况充电时间短、10万次以上充电循环使用寿命长。拼装机回转不受限，可任意角度及圈数回转，使得拼装作业更方便。液压油泵的启停完全实现自动控制，无需人工操作干预，提高效率、降低劳动强度。对电动机进行变频启停，保护电机、节约能源。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。