CN104460473A - 混凝土振捣有效时间监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑技术。本发明解决了现有混凝土振捣时不能精确监控有效振捣时间的问题，提供了一种混凝土振捣有效时间监控方法，其技术方案可概括为：首先监控系统实时获取振捣机/棒的坐标，该坐标若为重复振捣则获取当前振捣位置的总有效振捣时间T，否则建立当前振捣位置的总有效振捣时间T＝0，实时获取当前振捣状态及振捣状态变化时的时间，采集振捣棒插入深度数据，且获取振捣棒的竖直倾角，然后实时计算有效振捣深度数据，判断本次振捣的有效振捣时间ΔT，最后监控系统令总有效振捣时间T＝T+ΔT，输出监控结果，回到监控系统实时获取振捣机/棒的坐标那一步。本发明的有益效果是：方便工作人员，适用于混凝土振捣监控。

Description

混凝土振捣有效时间监控方法

技术领域

本发明涉及建筑技术，特别涉及混凝土振捣监控技术。

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控制的通病，但目前国内外并无精确有效的解决方案。

要想解决这一难题，需从振捣棒有效插入深度、有效振捣时间、有效覆盖范围等过程控制参数进行实时监控，其中核心问题之一就是有效振捣时间的监控。

发明内容

本发明的目的就是克服目前混凝土振捣时不能精确监控有效振捣时间的缺点，提供一种混凝土振捣有效时间监控方法。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是，混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、监控系统实时获取振捣机/棒的坐标，用于精确定位当前振捣位置，记为(x，y)，并判断当前振捣位置是否为重复振捣，若是则获取当前振捣位置的总有效振捣时间，若不是则建立当前振捣位置的总有效振捣时间，并置0，所述总有效振捣时间记为T；

步骤2、监控系统实时获取振捣棒的当前振捣状态，记为S，并获取振捣棒振捣状态变化时的时间，包括振动启动时时间及振动关闭时时间，振动启动时时间记为t₀，振动关闭时时间记为t₁；

步骤3、监控系统采集振捣棒插入深度数据，记为D；

步骤4、监控系统获取振捣棒的竖直倾角，用于判断振捣棒插入混凝土的竖直角度，记为α；

步骤5、监控系统实时根据振捣棒插入深度数据D及竖直角度α计算振捣棒的有效振捣深度数据，记为D_e；

步骤6、监控系统根据上述获取的振捣状态S、振动启动时时间t₀、振动关闭时时间t₁及有效振捣深度数据D_e判断本次振捣的有效振捣时间ΔT；

步骤7、监控系统令总有效振捣时间T＝T+ΔT，输出监控结果，所述监控结果包括振捣位置(x，y)、有效振捣深度D_e及总有效振捣时间T，回到步骤1。

进一步的，步骤1中，所述实时获取振捣机/棒的坐标是指：通过定位模块实时获取振捣机/棒的坐标。

具体的，所述精确定位当前振捣位置的方法为：若定位模块位于振捣棒上，则定位模块获取的位置则为振捣位置；

若定位模块位于振捣机上，则根据振捣机的当前位置、方向、振捣臂长度及振捣臂当前曲度计算当前振捣棒位置，该振捣棒位置即为振捣位置。

再进一步的，所述定位模块为GPS定位模块。

具体的，步骤2中，所述监控系统实时获取振捣棒的当前振捣状态，记为S的方法为：

利用设置于振捣棒支架上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棒的振动启动与关闭状态，记为S；

或根据振捣档位开关获取其有效工作状态，包括振动启动与关闭状态，记为S。

再进一步的，步骤3中，所述监控系统采集振捣棒插入深度数据的方法为：利用超声波深度测距模块或红外线测距模块采集振捣棒插入深度数据。

具体的，步骤4中，所述监控系统获取振捣棒的竖直倾角的方法为：通过陀螺仪或角度传感器获取振捣棒的竖直倾角，所述陀螺仪或角度传感器置于振捣棒支架上。

再进一步的，步骤5中，所述根据振捣棒插入深度数据D及竖直角度α计算振捣棒的有效振捣深度数据，记为D_e，其计算公式为：D_e＝D×Cosα。

具体的，步骤6中，所述监控系统根据上述获取的振捣状态S、振动启动时时间t₀、振动关闭时时间t₁及有效振捣深度数据D_e判断本次振捣的有效振捣时间ΔT的方法为：

若振捣状态S为关闭状态，则直接视为无效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝0；

若振捣状态S为启动状态，则判断有效振捣深度数据De是否在预设的技术规定深度值范围内，若不在范围内，则视为非全效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝(t₁-t₀)×k，其中，k为有效振捣系数，D_min为预设的技术规定深度值范围中的最小深度值，D_max为预设的技术规定深度值范围中的最大深度值，若在范围内，则视为全效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝t₁-t₀。

本发明的有益效果是，通过上述混凝土振捣有效时间监控方法，综合考虑了有效振捣深度，采用系统自动对振捣的有效时间进行监控，方便工作人员。

具体实施方式

下面结合实施例，详细描述本发明的技术方案。

本发明的混凝土振捣有效时间监控方法为：首先监控系统实时获取振捣机/棒的坐标，用于精确定位当前振捣位置，记为(x，y)，并判断当前振捣位置是否为重复振捣，若是则获取当前振捣位置的总有效振捣时间，若不是则建立当前振捣位置的总有效振捣时间，并置0，所述总有效振捣时间记为T，监控系统再实时获取振捣棒的当前振捣状态，记为S，并获取振捣棒振捣状态变化时的时间，包括振动启动时时间及振动关闭时时间，振动启动时时间记为t₀，振动关闭时时间记为t₁，并采集振捣棒插入深度数据，记为D，且获取振捣棒的竖直倾角，用于判断振捣棒插入混凝土的竖直角度，记为α，然后实时根据振捣棒插入深度数据D及竖直角度α计算振捣棒的有效振捣深度数据，记为D_e，再根据上述获取的振捣状态S、振动启动时时间t₀、振动关闭时时间t₁及有效振捣深度数据D_e判断本次振捣的有效振捣时间ΔT，最后监控系统令总有效振捣时间T＝T+ΔT，输出监控结果，该监控结果包括振捣位置(x，y)、有效振捣深度D_e及总有效振捣时间T，回到监控系统实时获取振捣机/棒的坐标那一步。

实施例

本发明实施例中的混凝土振捣有效时间监控方法，包括以下具体步骤：

步骤1、监控系统实时获取振捣机/棒的坐标，用于精确定位当前振捣位置，记为(x，y)，并判断当前振捣位置是否为重复振捣，若是则获取当前振捣位置的总有效振捣时间，若不是则建立当前振捣位置的总有效振捣时间，并置0，所述总有效振捣时间记为T。

本步骤中，实时获取振捣机/棒的坐标可以为：通过定位模块实时获取振捣机/棒的坐标，则具体精确定位当前振捣位置的方法可以为：若定位模块位于振捣棒上，则定位模块获取的位置则为振捣位置；若定位模块位于振捣机上，则根据振捣机的当前位置、方向、振捣臂长度及振捣臂当前曲度计算当前振捣棒位置，该振捣棒位置即为振捣位置。该定位模块可以为GPS定位模块等。

步骤2、监控系统实时获取振捣棒的当前振捣状态，记为S，并获取振捣棒振捣状态变化时的时间，包括振动启动时时间及振动关闭时时间，振动启动时时间记为t₀，振动关闭时时间记为t₁。

本步骤中，监控系统实时获取振捣棒的当前振捣状态，记为S的方法可以为：

利用设置于振捣棒支架上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棒的振动启动与关闭状态，记为S；

或根据振捣档位开关获取其有效工作状态，包括振动启动与关闭状态，记为S。

步骤3、监控系统采集振捣棒插入深度数据，记为D。

本步骤中，监控系统采集振捣棒插入深度数据的方法可以为：利用超声波深度测距模块或红外线测距模块采集振捣棒插入深度数据。

步骤4、监控系统获取振捣棒的竖直倾角，用于判断振捣棒插入混凝土的竖直角度，记为α。

本步骤中，监控系统获取振捣棒的竖直倾角的方法可以为：通过陀螺仪或角度传感器获取振捣棒的竖直倾角，所述陀螺仪或角度传感器置于振捣棒支架上。

步骤5、监控系统实时根据振捣棒插入深度数据D及竖直角度α计算振捣棒的有效振捣深度数据，记为D_e。

本步骤中，根据振捣棒插入深度数据D及竖直角度α计算振捣棒的有效振捣深度数据，记为D_e，其计算公式为：D_e＝D×Cosα。

步骤6、监控系统根据上述获取的振捣状态S、振动启动时时间t₀、振动关闭时时间t₁及有效振捣深度数据D_e判断本次振捣的有效振捣时间ΔT。

本步骤中，监控系统根据上述获取的振捣状态S、振动启动时时间t₀、振动关闭时时间t₁及有效振捣深度数据D_e判断本次振捣的有效振捣时间ΔT的方法可以如下所述：

若振捣状态S为关闭状态，则直接视为无效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝0；

若振捣状态S为启动状态，则判断有效振捣深度数据De是否在预设的技术规定深度值范围内，若不在范围内，则视为非全效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝(t₁-t₀)×k，其中，k为有效振捣系数，D_min为预设的技术规定深度值范围中的最小深度值，D_max为预设的技术规定深度值范围中的最大深度值，若在范围内，则视为全效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝t₁-t₀。

步骤7、监控系统令总有效振捣时间T＝T+ΔT，输出监控结果，所述监控结果包括振捣位置(x，y)、有效振捣深度D_e及总有效振捣时间T，回到步骤1。

具体举例如下：

若当前振捣位置(x，y)未振捣过，则建立该振捣位置有效振捣时间T为0，实时获取振捣棒的当前振捣状态，记为S(如插入时为振动关闭状态)，并获取振捣棒振捣状态变化时的时间，包括振动启动时时间及振动关闭时时间，振动启动时时间记为t₀，振动关闭时时间记为t₁，采集振捣棒插入深度数据，记为D，并获取振捣棒的竖直倾角，用于判断振捣棒插入混凝土的竖直角度，记为α，再实时根据振捣棒插入深度数据D及竖直角度α计算振捣棒的有效振捣深度数据，记为D_e，则根据上述获取的振捣状态S、振动启动时时间t₀、振动关闭时时间t₁及有效振捣深度数据D_e判断本次振捣的有效振捣时间ΔT，具体判断为：振捣状态S为关闭状态，如插入和抽出振捣棒时，则直接视为无效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝0，开启振捣后，振捣状态S为启动状态，则判断有效振捣深度数据De是否在预设的技术规定深度值范围内，若不在范围内，则视为非全效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝(t₁-t₀)×k，其中，k为有效振捣系数，D_min为预设的技术规定深度值范围中的最小深度值，D_max为预设的技术规定深度值范围中的最大深度值，若在范围内，则视为全效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝t₁-t₀，则最后得到的总有效振捣时间T＝T+ΔT＝0+ΔT，输出监控结果，监控结果包括振捣位置(x，y)、有效振捣深度D_e及总有效振捣时间T，然后等待下一次的振捣，这里下一次振捣可以为当前位置，也可以为其他位置。

Claims (9)

1.混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、监控系统实时获取振捣机/棒的坐标，用于精确定位当前振捣位置，记为(x，y)，并判断当前振捣位置是否为重复振捣，若是则获取当前振捣位置的总有效振捣时间，若不是则建立当前振捣位置的总有效振捣时间，并置0，所述总有效振捣时间记为T；

步骤2、监控系统实时获取振捣棒的当前振捣状态，记为S，并获取振捣棒振捣状态变化时的时间，包括振动启动时时间及振动关闭时时间，振动启动时时间记为t₀，振动关闭时时间记为t₁；

步骤3、监控系统采集振捣棒插入深度数据，记为D；

步骤4、监控系统获取振捣棒的竖直倾角，用于判断振捣棒插入混凝土的竖直角度，记为α；

步骤5、监控系统实时根据振捣棒插入深度数据D及竖直角度α计算振捣棒的有效振捣深度数据，记为D_e；

步骤6、监控系统根据上述获取的振捣状态S、振动启动时时间t₀、振动关闭时时间t₁及有效振捣深度数据D_e判断本次振捣的有效振捣时间ΔT；

步骤7、监控系统令总有效振捣时间T＝T+ΔT，输出监控结果，所述监控结果包括振捣位置(x，y)、有效振捣深度D_e及总有效振捣时间T，回到步骤1。

2.如权利要求1所述的混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，步骤1中，步骤1中，所述实时获取振捣机/棒的坐标是指：通过定位模块实时获取振捣机/棒的坐标。

3.如权利要求2所述的混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，所述精确定位当前振捣位置的方法为：若定位模块位于振捣棒上，则定位模块获取的位置则为振捣位置；

若定位模块位于振捣机上，则根据振捣机的当前位置、方向、振捣臂长度及振捣臂当前曲度计算当前振捣棒位置，该振捣棒位置即为振捣位置。

4.如权利要求2或3所述的混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块。

5.如权利要求1所述的混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，步骤2中，所述监控系统实时获取振捣棒的当前振捣状态，记为S的方法为：

利用设置于振捣棒支架上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棒的振动启动与关闭状态，记为S；

或根据振捣档位开关获取其有效工作状态，包括振动启动与关闭状态，记为S。

6.如权利要求1所述的混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，步骤3中，所述监控系统采集振捣棒插入深度数据的方法为：利用超声波深度测距模块或红外线测距模块采集振捣棒插入深度数据。

7.如权利要求1所述的混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，步骤4中，所述监控系统获取振捣棒的竖直倾角的方法为：通过陀螺仪或角度传感器获取振捣棒的竖直倾角，所述陀螺仪或角度传感器置于振捣棒支架上。

8.如权利要求1所述的混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，步骤5中，所述根据振捣棒插入深度数据D及竖直角度α计算振捣棒的有效振捣深度数据，记为D_e，其计算公式为：D_e＝D×Cosα。

9.如权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的混凝土振捣有效时间监控方法，其特征在于，步骤6中，所述监控系统根据上述获取的振捣状态S、振动启动时时间t₀、振动关闭时时间t₁及有效振捣深度数据D_e判断本次振捣的有效振捣时间ΔT的方法为：

若振捣状态S为关闭状态，则直接视为无效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝0；

若振捣状态S为启动状态，则判断有效振捣深度数据De是否在预设的技术规定深度值范围内，若不在范围内，则视为非全效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝(t₁-t₀)×k，其中，k为有效振捣系数，D_min为预设的技术规定深度值范围中的最小深度值，D_max为预设的技术规定深度值范围中的最大深度值，若在范围内，则视为全效振捣，此时本次有效振捣时间ΔT＝t₁-t₀。