本发明涉及防渗施工领域，更具体的说是涉及一种土工卷材铺设控制系统。
背景技术：
1、为方便储存及运输，土工材料多以卷材的形式销售，如土工膜、土工布、防水毯等，使用时将土工卷材摊铺展开。当卷材较重时，水平和垂直铺设的难度都会明显增大，如hdpe土工膜和gcl防水毯卷材，每卷重量可以超过1吨，需要借助辅助工具将土工卷材吊装后进行铺设。随着土工卷材重量的增加，铺设难度也同步增加，并且在实际应用中依据铺设要求，土工卷材在展开式需要适当保留一定的形变余量，然而进行铺设的作业面存在一定坡度，铺设时土工卷材同一展开高度的部位之间的松紧程度不同，影响铺设质量。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种土工卷材铺设控制系统，用于克服现有技术中的上述缺陷，通过控制土工卷材的倾斜方向以适应不同铺设作业面的使用，提高铺设质量。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
3、一种土工卷材铺设控制系统，提供一种土工卷材铺设设备，所述铺设设备包括：
4、横臂，所述横臂包括两个连接端并用于连接土工卷材，
5、角度调节组件，所述角度调节组件用于调节所述横臂与水平面的夹角；
6、所述控制系统包括
7、图像获取模块，所述图像获取模块安装于所述横臂上，所述图像获取模块获取土工卷材的铺设图像以定为铺设图像信息，
8、图像处理模块，所述图像处理模块根据所述铺设图像信息获取铺设信息，所述铺设信息包括铺设区域和悬空区域，所述铺设区域反映所述铺设图像信息中土工布覆盖于铺设面的区域，所述悬空区域反映所述铺设图像信息中土工布位于铺设区域和土工卷材之间的区域，
9、角度调节模块，所述角度调节模块比较所述铺设区域和悬空区域判断是否符合预设的对应条件，若不符合所述对应条件输出调节信号至角度调节组件以改变横臂与水平面的夹角至达到对应条件。
10、在本发明中，优选的，根据所述铺设图像信息获取铺设信息具体包括，对所述铺设图像信息进行边缘提取以获取分割区域和边缘线条，所述分割区域反映土工布在所述图像信息内的区域范围，所述边缘线条反映分割区域沿土工布沿伸方向的侧边边线，在所述侧边边线上获取分割点，所述分割点反映侧边边线上的发生曲率突变的点，每一侧边边线经对应的分割点分别划分为铺设线条和悬空线条，其中所述铺设线条的曲率变化小于悬空线条的曲率变化，连接两个侧边边线上的分割点形成分割线段，所述分割线段将所述分割区域划分为铺设区域和悬空区域，其中铺设区域具体为两条铺设线条之间的区域，所述悬空区域具体为两条悬空线条之间的区域。
11、在本发明中，优选的，在比较所述铺设区域和悬空区域判断是否符合预设的对应条件的步骤中，作若干平行于所述分割线段的平行线段，取所述平行线段位于所述边缘线条之间的线段以定义为参照线段，取各个参照线段的中点并连接成线以定义为目标线段，
12、所述对应条件具体为，所述目标线段在所述铺设图像信息内的角度符合预设角度范围。
13、在本发明中，优选的，所述控制系统包括卷材传感器，所述卷材传感器用于检测图土工卷材的安装状态并生成安装完成信号至所述图像获取模块，所述图像获取模块接收所述安装完成信号并获取土工卷材的初始图像信息，所述图像处理模块获取所述并在初始图像信息内识别土工卷材的安装角度以定义为参照角度，根据所述参照角度生成预设角度范围。
14、在本发明中，优选的，所述控制系统包括阻尼调节模块，当所述悬空线段符合预设的对应条件后，所述角度调节模块生成松紧调节信号至阻尼调节模块，所述阻尼调节模块获取所述铺设信息并计算悬空区域和铺设区域的面积之比以定义为面积比值，判断所述面积比值与预设的面积参照区间，若所述面积比值超过预设的面积参照区间则生成阻尼增大信号至面积比值落入预设的面积参照区间，若所述面积比值小于预设的面积参照区间则生成阻尼减小信号至面积比值落入预设的面积参照区间。
15、在本发明中，优选的，所述铺设设备包括两个安装转轴，各个所述安装转轴分别与其中一个所述横臂转动连接，所述安装转轴用于安装土工卷材，所述横臂上设置有通电线圈，所述安装转轴上设置有磁块，当所述磁块随所述安装转轴旋转时，所述通电线圈对所述磁块提供阻尼力，调节通电线圈的通电电流大小以改变阻尼力的大小，调节通电线圈的通电方向以改变阻尼力的方向。
16、在本发明中，优选的，所述控制系统包括电流匹配模块，所述电流匹配模块所述包括计米单元、高度测量单元和电流采样模块，所述计米单元测量土工卷材的铺设长度以定义为铺设长度信息，所述高度测量单元测量安装转轴与铺设面之间的间距以定义为铺设高度信息，所述电流采样单元获取电流信息，所述电流信息反映在当面积比值落入预设的面积参照区间条件下电流的大小，所述电流匹配模块获取并得到所述铺设长度信息、铺设高度信息和电流信息的对应关系以定义为预设的电流对照关系，根据实时测量的铺设高度信息和铺设长度信息匹配对应的电流信息以定义为输出电流信息，所述输出电流信息反映所述通电线圈需要施加的通电电流。
17、在本发明中，优选的，所述控制系统配置有间隔验证模块，所述间隔验证模块隔获取铺设信息并计算悬空区域和铺设区域的面积之比以定义为验证面积比值，判断所述验证面积比值是否落入预设的面积参照区间，若符合则获取与所述输出电流信息对应的铺设长度信息和铺设高度信息并增加改组数据的置信度，若不符合则调节面积比值落入预设的面积参照区间，并获取调节后的电流信息、铺设长度信息和铺设高度信息作为新的数据用以重新获取电流对照关系。
18、在本发明中，优选的，所述土工卷材铺设设备包括，起重臂和行走机构，所述起重臂可旋转以调节所述横臂的高度，所述行走机构驱动所述起重臂移动，所述角度调节组件包括两个直线驱动件，所述直线驱动件的一端转动安装于所述起重臂一侧，所述直线驱动件的另一端与所述横臂转动连接，所述直线驱动件分别设置于所述起重臂的两侧。
19、在本发明中，优选的，所述铺设设备包括转向调节组件，所述转向调节组件包括转向驱动件和转向连接件，所述转向连接件的一端与所述起重臂的末端转动连接，所述转向连接件的另一端与所述横臂转动连接，所述直线驱动件的靠近起重臂的端部与所述转向连接件铰接，所述转向驱动件驱动转向连接件自转以带动所述横臂旋转。
20、本发明的有益效果：
21、1、本发明通过设置的图像获取模块获取土工卷材在铺设过程中的铺设图像信息，利用图像处理模块获取铺设图像信息中的铺设线条和悬空线条，利用铺设区域和悬空区域来判断铺设面的铺设状态，若不符合对应条件则表明横臂与工作面之间存在夹角，则需要通过角度调节组件的调节改变横臂的倾斜角度，直至符合对应条件，进而避免由于横臂与工作面之间存在夹角造成的土工卷材上的受力不均，进而提升铺设质量；
22、2、本发明通过阻尼调节模块的设置来调节安装转轴转动过程中受到的阻尼力大小，进而使得在土工卷材铺设过程中，土工卷材上的拉力能够保持在稳定的范围，并且直观体现在悬空区域和铺设区域的面积比上，使得整个铺设过程中土工卷材上的受力较为均匀，便于控制土工卷材的铺设质量。
1.一种土工卷材铺设控制系统，其特征在于：提供一种土工卷材铺设设备，所述铺设设备包括：
2.根据权利要求1所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：根据所述铺设图像信息获取铺设信息具体包括，对所述铺设图像信息进行边缘提取以获取分割区域和边缘线条，所述分割区域反映土工布在所述图像信息内的区域范围，所述边缘线条反映分割区域沿土工布沿伸方向的侧边边线，在所述侧边边线上获取分割点，所述分割点反映侧边边线上的发生曲率突变的点，每一侧边边线经对应的分割点分别划分为铺设线条和悬空线条，其中所述铺设线条的曲率变化小于悬空线条的曲率变化，连接两个侧边边线上的分割点形成分割线段，所述分割线段将所述分割区域划分为铺设区域和悬空区域，其中铺设区域具体为两条铺设线条之间的区域，所述悬空区域具体为两条悬空线条之间的区域。
3.根据权利要求2所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：在比较所述铺设区域和悬空区域判断是否符合预设的对应条件的步骤中，作若干平行于所述分割线段的平行线段，取所述平行线段位于所述边缘线条之间的线段以定义为参照线段，取各个参照线段的中点并连接成线以定义为目标线段，
4.根据权利要求3所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：所述控制系统包括卷材传感器，所述卷材传感器用于检测图土工卷材的安装状态并生成安装完成信号至所述图像获取模块(5)，所述图像获取模块(5)接收所述安装完成信号并获取土工卷材的初始图像信息，所述图像处理模块(6)获取所述并在初始图像信息内识别土工卷材的安装角度以定义为参照角度，根据所述参照角度生成预设角度范围。
5.根据权利要求2所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：所述控制系统包括阻尼调节模块(8)，当所述悬空线段符合预设的对应条件后，所述角度调节模块(7)生成松紧调节信号至阻尼调节模块(8)，所述阻尼调节模块(8)获取所述铺设信息并计算悬空区域和铺设区域的面积之比以定义为面积比值，判断所述面积比值与预设的面积参照区间，若所述面积比值超过预设的面积参照区间则生成阻尼增大信号至面积比值落入预设的面积参照区间，若所述面积比值小于预设的面积参照区间则生成阻尼减小信号至面积比值落入预设的面积参照区间。
6.根据权利要求5所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：所述铺设设备包括两个安装转轴(44)，各个所述安装转轴(44)分别与其中一个所述横臂(4)转动连接，所述安装转轴(44)用于安装土工卷材，所述横臂(4)上设置有通电线圈(45)，所述安装转轴(44)上设置有磁块(441)，当所述磁块(441)随所述安装转轴(44)旋转时，所述通电线圈(45)对所述磁块(441)提供阻尼力，调节通电线圈(45)的通电电流大小以改变阻尼力的大小，调节通电线圈(45)的通电方向以改变阻尼力的方向。
7.根据权利要求6所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：所述控制系统包括电流匹配模块(9)，所述电流匹配模块(9)所述包括计米单元、高度测量单元和电流采样模块，所述计米单元测量土工卷材的铺设长度以定义为铺设长度信息，所述高度测量单元测量安装转轴(44)与铺设面之间的间距以定义为铺设高度信息，所述电流采样单元获取电流信息，所述电流信息反映在当面积比值落入预设的面积参照区间条件下电流的大小，所述电流匹配模块(9)获取并得到所述铺设长度信息、铺设高度信息和电流信息的对应关系以定义为预设的电流对照关系，根据实时测量的铺设高度信息和铺设长度信息匹配对应的电流信息以定义为输出电流信息，所述输出电流信息反映所述通电线圈(45)需要施加的通电电流。
8.根据权利要求7所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：所述控制系统配置有间隔验证模块(10)，所述间隔验证模块(10)隔获取铺设信息并计算悬空区域和铺设区域的面积之比以定义为验证面积比值，判断所述验证面积比值是否落入预设的面积参照区间，若符合则获取与所述输出电流信息对应的铺设长度信息和铺设高度信息并增加改组数据的置信度，若不符合则调节面积比值落入预设的面积参照区间，并获取调节后的电流信息、铺设长度信息和铺设高度信息作为新的数据用以重新获取电流对照关系。
9.根据权利要求1所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：所述土工卷材铺设设备包括，起重臂(3)和行走机构(2)，所述起重臂(3)可旋转以调节所述横臂(4)的高度，所述行走机构(2)驱动所述起重臂(3)移动，所述角度调节组件包括两个直线驱动件(41)，所述直线驱动件(41)的一端转动安装于所述起重臂(3)一侧，所述直线驱动件(41)的另一端与所述横臂(4)转动连接，所述直线驱动件(41)分别设置于所述起重臂(3)的两侧。
10.根据权利要求9所述的土工卷材铺设控制系统，其特征在于：所述铺设设备包括转向调节组件，所述转向调节组件包括转向驱动件和转向连接件(31)，所述转向连接件(31)的一端与所述起重臂(3)的末端转动连接，所述转向连接件(31)的另一端与所述横臂(4)转动连接，所述直线驱动件(41)的靠近起重臂(3)的端部与所述转向连接件(31)铰接，所述转向驱动件驱动转向连接件(31)自转以带动所述横臂(4)旋转。
