专利名称：一种振捣有效深度智能检测方法
技术领域：
本发明涉及水利工程混凝土浇筑施工中振捣质量控制技术，具体的说是涉及一种振捣有效深度智能检测方法。
背景技术：
混凝土施工中，振捣是关系到混凝土建筑物质量的关键。若混凝土振捣不充分，可能造成混凝土内部孔隙过大、过多，影响混凝土强度，增加混凝土渗透性，降低耐用性，并可能造成蜂窝麻面；若过分振捣，可能造成骨料和浆液离析，底部骨料集中、粘结不足，表面泛浆、影响层间结合。因此对振捣过程的控制尤为重要。现场操作人员依据经验进行质量控制，一般以诸如混凝土不再溢出气泡、混凝土面不再下沉、表面开始泛浆、声频渐高且稳定等现象判断混凝土是否振捣密实。在实际操作中，工人移动振捣点时，无法做到对位置、深度、有效振捣时间的精确把握，多为经验操作，随意性强，受人为因素与工作条件影响很大；一旦出现欠振、过振、漏振，振捣将不能满足施工质量要求，留下质量缺陷且无法及时获知。这已成为混凝土浇筑振捣质量的通病，目前国内外并无精确有效的技术解决方案。
发明内容
本实发明所要解决的技术问题是，就是提出一种以数字化的方式实现精确监控的一种振捣有效深度智能检测方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种振捣有效深度智能检测方法，其特征在于，包括以下步骤:a.获取振捣机/棒的实时作业信息，所述作业信息至少包括作业状态、作业深度、作业时间和作业角度；b.将采集的作业信息通过有线或无线网络发送到服务器，所述服务器具备数据收发、数据输入、数据处理、数据显示和数据存储功能；c.服务器对接收到的数据进行处理，判断振捣是否有效并计算出有效振捣深度，将结果实时反馈给操作员。具体的，步骤a还包括以下步骤:al.通过GPS或北斗定位模块实时获取振捣机/棒的作业坐标； a2.通过液压传感器模块或振捣档位开关获取振捣机/棒的作业状态；a3.通过测距模块采集振捣机/棒的作业深度，所述测距模块为超声波深度测距模块或红外线测距模块；a4.通过陀螺仪或角度传感器采集振捣机/棒的竖直倾角。具体的，步骤c中所述判断振捣是否有效的方法为:假设采集的作业作业状态为S、深度为D以及竖直倾角为α，若S为关闭状态，则判断为无效振捣，若S为开启状态，且Dcos α值处于设定的技术规定深度取值范围，则判断为有效振捣，有效振捣深度De=Dcos α，否则为无效振捣。本发明的有益效果为，实现方式简单，无需人工干预，解决了人工判断的误差，使得振捣监控过程智能化，并且获得的数据精度高，稳定可靠。
图1为实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面根据附图和实施例对本发明做进一步的详细描述本发明采用传感器对振捣机/棒在作业过程中的实时作业信息进行采集，包括振捣机/棒的插入深度、振捣棒倾斜角、振捣棒开关状态进行实时监控，并通过综合分析，判断振捣是否有效并精确获取有效插入深度和统计有效振捣时间，再配合定位模块获取振捣机/棒的作业坐标，即可进行全面的混凝土仓面振捣质量监控，从而有效控制过振、漏振和欠振，克服传统方法无法实时监控有效振捣时间、无法监控有效插入深度、无法监控和记录振捣的点位和覆盖范围以及无法记录振捣过程数据的缺点。下面通过实施例详细描述本发明的原理与实现方法:实施例如图1所示，为采用本发明所述的技术方案的振捣棒的结构示意图。本例中的振捣棒主要利用混凝土振捣质量智能监控的相关硬件设备，包括GPS (北斗)定位模块、液压传感器(档位开关)和超声波测距模块(红外测距模块))采集相关数据，再通过CPU对数据进行处理。其具体的工作原理如下:首先通过混凝土振捣质量智能监控仪GPS (北斗)模块实时获取振捣机/棒的坐标(x，y)，用于判断当前振捣的位置。再利用混凝土振捣质量智能监控仪的液压传感器模块采集液压数据，通过液压传感器主压力与副压力数据变化综合判断出振捣机/棒的启动与关闭状态(S);或根据振捣档位开关获取其工作状态。利用混凝土振捣质量智能监控仪的超声波深度测距模块(红外线测距模块)采集深度数据⑶。利用陀螺仪或角度传感器获取振捣棒的竖直倾角α。通过状态数据S和深度数据Dcos α，综合判断是否有效振捣Se。当S显示为关闭状态，视为无效振捣；当S显示为启动状态，Dcos α值处于技术规定范围，视为有效振捣，以此判断是否满足“距离已浇混凝土 IOcm或插入下层新浇筑混凝土 5cm”的技术要求，另外对有效振捣时间T进行累加(T=T+AT)；当S显示为启动状态，Dcosa值超出技术规定深度(插入过深或过浅)，视为无效振捣。数据采集设备按混凝土振捣质量监控数据的即时通讯方法和组网方法将监测数据发往服务器，服务器判断振捣是否有效，并计算有效振捣深度De，当Se显示为有效振捣时，此时D为有效振捣深度(De=Dcos α ),计算评价结果为(x, y, De, T)。
应当理解上述实施例只是为了更好的说明本发明的工作原理而并非对本发明的限制，本领域内的技术人员在本发明的技术方案范围内所做的易于想到的变动，如将超声波测距或红外线测距模块替换为激光测距仪，或使用水平传感仪替换陀螺仪测量竖直倾角，只要未脱离本发明的技术思想范围，皆属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种振捣有效深度智能检测方法，其特征在于，包括以下步骤: a.获取振捣机/棒的实时作业信息，所述作业信息至少包括作业坐标、作业状态和作业深度； b.将采集的作业信息通过互联网发送到服务器，所述服务器具备数据收发、数据输入、数据处理、数据显示和数据存储功能； c.服务器对接收到的数据进行处理，判断振捣是否有效并计算出有效振捣深度，将结果实时反馈给操作员。
2.根据权利要求1所述的一种振捣有效深度智能检测方法，其特征在于，步骤a还包括以下步骤: al.通过GPS或北斗定位模块实时获取振捣机/棒的作业坐标； a2.通过液压传感器模块或振捣档位开关获取振捣机/棒的作业状态； a3.通过测距模块采集振捣机/棒的作业深度，所述测距模块为超声波深度测距模块或红外线测距模块； a4.通过陀螺仪或角度传感器采集振捣机/棒的竖直倾角。
3.根据权利要求2所述的一种振捣有效深度智能检测方法，其特征在于，步骤c中所述判断振捣是否有效的方法为: 假设采集的作业作业状态为S、深度为D以及竖直倾角为α，若S为关闭状态，则判断为无效振捣，若S为开启状态，且Dcos α值小于设定的技术规定深度值，则判断为有效振捣，否则为无效振捣，有效振捣深度De=Dcos α。
全文摘要
本发明涉及水利工程混凝土浇筑施工中振捣质量控制技术，具体的说是涉及一种振捣有效深度智能检测方法。本发明所述的方法主要步骤为采用传感器对振捣机/棒在作业过程中的实时作业信息进行采集，包括振捣机/棒的插入深度、振捣棒倾斜角、振捣棒开关状态进行实时监控，并通过综合分析，精确获取有效插入深度和统计有效振捣时间，在配合定位模块获取振捣机/棒的作业坐标，进行全面的混凝土仓面振捣质量监控。本发明的有益效果为，实现方式简单，无需人工干预，解决了人工判断的误差，使得振捣监控过程智能化，并且获得的数据精度高，稳定可靠。本发明尤其适用于水利工程大体积混凝土振捣质量控制。
文档编号G01B21/18GK103148824SQ20131007593
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月11日 优先权日2013年3月11日
发明者邱向东, 尹习双, 赖刚, 钟桂良 申请人:中国水电顾问集团成都勘测设计研究院