具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1和2所示，基于桩架和吊车的全自动振冲施工系统，包括振冲设备及用于运载振冲设备的支撑设备，支撑设备为桩架或者吊车，振冲设备为底部出料的振冲器5，所述支撑设备上安装有卷扬机6、空压机，还可以安装发电机用于备用，卷扬机6通过钢丝绳16、滑轮组17吊装所述振冲设备，空压机管路连接振冲设备，振冲设备上设有高压水泵7，所述支撑设备上设有控制柜2、设备连接柜4及变频柜3，控制柜2通过以太网连接振冲施工监控中心1，控制柜2与设备连接柜4、变频柜3通过无线通讯进行数据传输，变频柜3通过电缆线分别连接振冲设备、卷扬机6及高压水泵7，所述振冲设备上相应位置设有水压传感器8、水量传感器9、张力传感器10、深度传感器11、倾角传感器12、气量传感器13和气压传感器14，振冲设备上还设有电流传感器15，用于检测振冲过程中的电流值是否达标，各传感器均采用模拟量输入的传感器，模拟量输入采用4-20ma信号，各传感器与设备连接柜4相连，振冲设备上还设有北斗定位系统，北斗定位系统通过无线网络与振冲施工监控中心1进行数据传输，根据设计要求，精确定位设备的作业位置，并将作业位置通过无线网络传输给振冲施工中心，振冲施工监控中心1为计算机或者其他移动终端。本发明通过振冲施工中心远程或者现场控制振冲设备自动进行作业，对施工的桩号进行确定，并控制北斗定位系统对桩位进行定位导航，振冲设备的深度自动归零，系统向控制柜2发出控制命令，控制柜2控制空压机高压水泵7启动，变频柜3接收指令控制振冲设备运转，当振冲设备的频率达到设定值时，控制柜2发送控制信号到变频柜3，变频柜3控制卷扬机6启动，并控制振冲设备内的电机正/反转实现振冲设备的提升和下方，对工作面进行振冲作业，通过各相应位置传感器反馈的模拟信号转换为数字信号后，便能在振冲施工监控中心1实时观察到振冲设备的状态及运行输出，振冲设备的各工序都能靠振冲施工监控中心1实现全自动化管理，避免了人为现场靠经验操作施工，使得施工更为严谨，这样施工质量更符合要求。

所述控制柜2内设有主控PLC控制器，主控PLC控制器通过COM口有线连接有无线数据传输电台，无线数据传输电台用于向变频柜3和设备控制柜2传输无线控制信号，主控PLC控制器的信号输出端与控制所述的变频柜3、卷扬机6、高压水泵7、空压机启或停的继电器相连，控制振冲设备振冲、密实填料工序。主控PLC控制器根据施工要求设定振冲设备的振冲时间，振冲深度，输出信号的控制，通过无线数据传输电台向变频柜3和设备控制柜2传输控制信号，同时向振冲施工监控中心1反馈实时的振冲状态，通过以太网还能接受来自施工监控中心点控制信号，用于控制各设备、检测仪器的工作，实现全自动化的振冲过程。

所述变频柜3内设有带有通讯模块的变频器，通讯模块通过通讯口有线连接有第一无线数据传输模块，第一无线数据传输模块用以接收来自控制柜2的控制信号，变频器的供电输出端有线连接振冲设备、高压水泵7、卷扬机6。

所述设备连接柜4内设有带有通讯协议的输入/输出模块和第二无线数据传输模块，输入/输出模块通过通讯口与第二无线数据传输模块有线连接，第二无线数据传输模块用以接收来自控制柜2的控制信号，输入/输出模块的输入端连接水量传感器9、水压传感器8、气量传感器13、气压传感器14及控制所述空压气启停的继电器。

所述主控PLC控制器的信号输入端连接张力传感器10、风速传感器、倾角传感器12及深度传感器11。

所述主控PLC控制器的信号输出端还连接有蜂鸣报警器。蜂鸣报警器用于在振冲过程中出现监测数据异常时提醒作用，以便及时停机进行检测。避免发生事故或者造成振冲质量不达标。

所述控制柜2与振冲施工监控中心1之间及控制柜2、设备连接柜4、变频柜3之间通过modbusTCP协议通讯。

所述水压传感器8用于反馈进入振冲设备内的水压数据、水量传感器9用于反馈进入振冲设备内的水量数据、张力传感器10用于检测钢丝绳16的张力从而判断振冲设备的工作状态，张力传感器10安装在钢丝绳16上、深度传感器11用于检测振冲设备的工作深度，深度传感器11安装在振冲器5下端位置、倾角传感器12用于检测振冲设备的工作路径，倾角传感器12安装在振冲器5上、气量传感器13用于检测进入振冲设备的气量数据、气压传感器14用于检测进入振冲设备的气压数据，气压传感器14和气量传感器13安装在进入振冲器5的气管上。

所述控制柜2内还设有料仓PLC控制器，主控PLC控制器的串口和料仓PLC控制器的串口通过RS485总线相连，所述料仓PLC控制器的信号输入端与安装在所述振冲设备料仓处的传感器相连，其信号输出端与控制料仓门动作的继电器、行程开关相连，用于控制振冲设备料仓的上料、放料。

本发明的运行原理：操作人员在系统内选择需要施工的桩号，点击确定后，进入桩位定位导航，对位成功后点击确定，振冲器5深度自动归零，系统自动发出控制命令，通过设备连接柜4启动空压机和通过变频柜3启动水泵，采用PID控制模式控制，调控水阀以调节水量和控制气阀以调整气压，空压机和水泵启动后，系统将变频器的启动信号和设定的运行频率通过控制柜2转发到变频柜3，变频器启动，变频柜3的输出使振冲器5运转，当运行频率达到设定值后，系统通过变频柜3控制卷扬机6启动，并控制正/反转实现振冲器5的提升和下放。

在造孔阶段振冲器5下放时，如果张力低于设计值，变频柜3接收到控制柜2的信号，并控制卷扬机6停止下放，振冲器5保持悬停，如果控制柜2检测到振冲器5的电流缓慢上升至过载电流，则停止下放，转为提升。提升时同时判断提升距离与张力。若提升过程中张力超过设计值，立即停止提升。若已达到提升距离，电流仍然超过过载值，也降低运行频率，直至频率为0。电流下降到过载以下一定范围，开始继续下放。每下降一定距离，进行一次清孔。清孔结束继续下放。若清孔期间出现持续的电流超过设定值并连续持续一定时间，也需要重复清孔，造孔到设计深度后，施工转入密实阶段。

密实阶段，振冲器5先提升一定距离，等待下填料，料仓PLC控制器控制填料投放完毕后，振冲器5电流达到设定值后，自动反插回设计深度附近，开始留振。留振复核设定的结束要求后，提升振冲器5一定距离，然后再反插，反插到计算的留振深度，再一次开始留振。周期性的自动完成这一过程到深度为0。在留振结束后的提升过程中，如果张力超限，也停止提升，振冲器5保持悬停。待张力降低后继续提升，直至密实完成，整个振冲过程完全的自动化操作，通过控制柜2的信号输出与输入，能自动控制振冲器5的运行输出，同时各传感器反馈的信号能及时知晓振冲器5的运行状态，降低了人力的投入，提高了施工效率。实现科学的施工管理、控制，提高施工质量。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。