本發(fā)明屬于工程機(jī)械，尤其涉及一種全自動(dòng)光伏打樁方法。

背景技術(shù)：

1、隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，光伏電站的建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，對(duì)打樁作業(yè)的效率與精度提出了更高要求，傳統(tǒng)打樁作業(yè)依賴人工操作，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、精度難以保證等問題。

2、1、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜：由于光伏現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境起伏不定，設(shè)計(jì)定位、定點(diǎn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確設(shè)計(jì)，導(dǎo)致實(shí)際樁位會(huì)產(chǎn)生偏差。

3、2、效率低：人工操作受限于體力、技能和經(jīng)驗(yàn)等因素，難以實(shí)現(xiàn)高效、連續(xù)的打樁作業(yè)。

4、3、精度難以保證：傳統(tǒng)打樁方法往往依賴于工人的經(jīng)驗(yàn)和判斷，容易出現(xiàn)樁位偏差、垂直度不足等問題，影響光伏電站的整體穩(wěn)定性和發(fā)電效率。

5、4、安全風(fēng)險(xiǎn)高：人工打樁過程中存在機(jī)械傷害、觸電等安全隱患，對(duì)工人的生命安全構(gòu)成威脅。

6、本發(fā)明設(shè)計(jì)一種全自動(dòng)光伏打樁方法解決如上問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

2、一種全自動(dòng)光伏打樁方法，它包括：

3、s1：創(chuàng)建施工現(xiàn)場(chǎng)的三維地形模型，將三維地形模型與cad設(shè)計(jì)圖紙匹配校準(zhǔn)，使兩者的坐標(biāo)系統(tǒng)、比例尺保持一致；

4、s2：在三維地形模型中模擬打樁動(dòng)作與光伏組件安裝動(dòng)作，檢測(cè)工件、設(shè)備與地形或其他建筑物、結(jié)構(gòu)之間是否可能發(fā)生碰撞，以三維可視化的方式展現(xiàn)模擬結(jié)果；

5、s3：構(gòu)建打樁機(jī)工作環(huán)境的高精度地圖，打樁機(jī)根據(jù)任務(wù)需求和當(dāng)前地圖信息，生成高效、無(wú)碰撞且符合動(dòng)力學(xué)約束的路徑；

6、s4：打樁機(jī)實(shí)時(shí)采集周圍環(huán)境的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、圖像信息和距離信息等，識(shí)別管樁的空間位置和姿態(tài)；

7、s5：打樁機(jī)規(guī)劃液壓臂移動(dòng)路徑，液壓臂夾起管樁，并將管樁移動(dòng)至預(yù)設(shè)位置，將管樁插入地基；

8、s6：檢測(cè)管樁插入深度，實(shí)時(shí)檢測(cè)并記錄管樁垂直度，根據(jù)垂直度數(shù)據(jù)變化驅(qū)使，修正液壓臂的打樁動(dòng)作。

9、作為優(yōu)選的方案，步驟s1中，使用無(wú)人機(jī)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍攝，對(duì)拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，包括影像去噪、幾何校正、輻射校正等，對(duì)預(yù)處理后的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取、匹配和空中三角測(cè)量，生成高精度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維地形模型。

10、作為優(yōu)選的方案，步驟s2中，在三維地形模型生成樁基位置的地形剖面圖，校準(zhǔn)樁基位置。

11、作為優(yōu)選的方案，步驟s3中，打樁機(jī)采用北斗導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航等定位模塊實(shí)現(xiàn)定位，并通過激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器構(gòu)建高精度地圖。

12、作為優(yōu)選的方案，步驟s4中，打樁機(jī)利用激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波傳感器等設(shè)備，實(shí)時(shí)采集打樁機(jī)周圍環(huán)境的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、圖像信息和距離信息等。

13、作為優(yōu)選的方案，步驟s4中，打樁機(jī)利用圖像處理技術(shù)提取管樁的形狀、顏色、紋理等特征信息的方式識(shí)別管樁，利用圖像處理或點(diǎn)云分析技術(shù)確定管樁在三維空間中的準(zhǔn)確位置，確定管樁的空間位置和姿態(tài)。

14、作為優(yōu)選的方案，步驟s5中，根據(jù)周圍環(huán)境、障礙物以及打樁機(jī)自身結(jié)構(gòu)，規(guī)劃液壓臂的移動(dòng)路徑。

15、作為優(yōu)選的方案，步驟s6中，使用水平垂直度監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)管樁的垂直度進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，并記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)變化驅(qū)使，發(fā)現(xiàn)并處理異常情況，向用戶反饋插入結(jié)果。

16、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

17、1、本發(fā)明通過集成多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光伏打樁作業(yè)的高度自動(dòng)化與智能化，可以為光伏安裝項(xiàng)目節(jié)約大量的人力成本約，提高一次性成樁合格率，提高作業(yè)效率與精度的同時(shí)，降低人力成本與安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種全自動(dòng)光伏打樁方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)光伏打樁方法，其特征在于：步驟s1中，使用無(wú)人機(jī)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍攝，對(duì)拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，包括影像去噪、幾何校正、輻射校正等，對(duì)預(yù)處理后的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取、匹配和空中三角測(cè)量，生成高精度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維地形模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)光伏打樁方法，其特征在于：步驟s2中，在三維地形模型生成樁基位置的地形剖面圖，校準(zhǔn)樁基位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)光伏打樁方法，其特征在于：步驟s3中，打樁機(jī)采用北斗導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航等定位模塊實(shí)現(xiàn)定位，并通過激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器構(gòu)建高精度地圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)光伏打樁方法，其特征在于：步驟s4中，打樁機(jī)利用激光雷達(dá)、攝像頭、超聲波傳感器等設(shè)備，實(shí)時(shí)采集打樁機(jī)周圍環(huán)境的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)、圖像信息和距離信息等。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種全自動(dòng)光伏打樁方法，其特征在于：步驟s4中，打樁機(jī)利用圖像處理技術(shù)提取管樁的形狀、顏色、紋理等特征信息的方式識(shí)別管樁，利用圖像處理或點(diǎn)云分析技術(shù)確定管樁在三維空間中的準(zhǔn)確位置，確定管樁的空間位置和姿態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)光伏打樁方法，其特征在于：步驟s5中，根據(jù)周圍環(huán)境、障礙物以及打樁機(jī)自身結(jié)構(gòu)，規(guī)劃液壓臂的移動(dòng)路徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全自動(dòng)光伏打樁方法，其特征在于：步驟s6中，使用水平垂直度監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)管樁的垂直度進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，并記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)變化驅(qū)使，發(fā)現(xiàn)并處理異常情況，向用戶反饋插入結(jié)果。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動(dòng)光伏打樁方法，它包括S1：創(chuàng)建施工現(xiàn)場(chǎng)的三維地形模型；S2：在三維地形模型中模擬打樁動(dòng)作與光伏組件安裝動(dòng)作；S3：構(gòu)建打樁機(jī)工作環(huán)境的高精度地圖，打樁機(jī)根據(jù)任務(wù)需求和當(dāng)前地圖信息，生成移動(dòng)路徑；S4：打樁機(jī)識(shí)別管樁的空間位置和姿態(tài)；S5：打樁機(jī)進(jìn)行自動(dòng)打樁動(dòng)作；S6：檢測(cè)管樁插入深度，實(shí)時(shí)檢測(cè)并記錄管樁垂直度，根據(jù)垂直度數(shù)據(jù)變化驅(qū)使，修正液壓臂的打樁動(dòng)作，本發(fā)明通過集成多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光伏打樁作業(yè)的高度自動(dòng)化與智能化，可以為光伏安裝項(xiàng)目節(jié)約大量的人力成本約，提高一次性成樁合格率，提高作業(yè)效率與精度的同時(shí)，降低人力成本與安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：俞燦楠,翁樂偉,陳浩天,賴宋彬,高博,黃婧樂,洪慶峰,鄔凌霄,沈汀,馬浩瑞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江華東工程建設(shè)管理有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2