CN106017401A - 超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置及监测与评判方法 - Google Patents

超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置及监测与评判方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置及监测与评判方法，该装置包括在输送管的关键节点位置的外表面间隔安装两个应力应变传感器元件，以及与每个应力应变传感器元件连接的监测设备。该方法包括监测混凝土输送管关键节点处某个监测点i的堵塞风险时，设定靠近混凝土输送管的应力应变传感器元件的应力应变值为Pi，远离混凝土输送泵的应力应变传感器元件的应力应变值为Pi+1，则若ΔVi＝(Pi‑Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值，则判定混凝土输送管在该监测点i存在堵塞风险，启动报警；当发生堵管现象时，指示相应的堵管节点i。本发明具有结构简单、成本低，科学预判，精确定位、准确性更高，效率更高的优点。

Description

超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置及监测与评判方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置及监测与评判方法。
背景技术
在建筑施工技术领域中，超高泵送混凝土技术一般是指泵送高度超过200m的现代混凝土泵送技术。混凝土输送泵是一种将混凝土通过输送管输送到建筑工程所需的位置的一种混凝土泵送设备。泵送混凝土具有施工速度快、成本效益高的特点，但是在混凝土泵送过程中，经常会遇到输送管堵管、爆管等故障，这给混凝土生产企业和施工单位带来了诸多不便，影响了建筑工程的施工进度和质量。当混凝土输送管发生堵塞故障后如何判断堵塞故障位置是处理堵管、爆管问题的关键与核心工作，现阶段施工技术人员采用的方法有：(1)采取重启混凝土输送泵观察输送管振动情况的方法进行判断，但该方法效率较低且存在安全隐患；(2)采取对输送管接头逐个检查观察混凝土浆料流出情况的方法进行判断，但该方法工作量较大、耗时长且对隐蔽接头而言操作相对困难；(3)采用锤子敲击输送管听取回音的方法进行检测，但该方法比较依赖有相关经验人员进行判断且人为判断误差较大。因此，如何判断混凝土泵送过程中可能出现的输送管堵管、爆管风险以及发生堵管后准确判断故障位置成为了关键的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供了一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，以准确判断输送管的堵塞位置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，包括以下步骤：
步骤S1，当混凝土输送管至少包括一个关键节点时，在混凝土输送管的每个关键节点位置的外表面间隔一定距离固定安装两个应力应变传感器元件；
步骤S2，将每个所述应力应变传感器元件连接监测设备，所述监测设备用于采集所述应力应变传感器元件检测到的相应关键节点输送管的应力应变值；
步骤S3，监测混凝土输送管关键节点位置某个监测点i的堵塞风险时，设定靠近混凝土输送泵的应力应变传感器元件的应力应变值为Pi，远离混凝土输送泵的应力应变传感器元件的应力应变值为Pi+1，则在某一时刻，若ΔVi＝(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值，则判定混凝土输送管在该监测点i存在堵塞风险；其中，ΔVi为(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值。
进一步的，本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，还包括步骤S4，当判定混凝土输送管存在堵塞风险时，监测设备发出报警信号，并指示输送管存在堵塞风险的位置。
进一步的，本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，还包括步骤S5，当混凝土输送管已经存在堵塞故障时，根据ΔVi＝(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值所在的监测点i的位置判定为输送管堵塞位置。
本发明根据ΔVi＝(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值的关系，判定混凝土输送管在相应的监测点i是否存在堵塞风险。与现有技术相比，具有以下优点：
1)及时预判混凝土输送管可能存在的堵塞风险而造成堵管和/或爆管的故障，做到了对风险故障的提前预防，以便施工作业人员及时检修，排除风险故障，转变传统工程施工中的被动状态为主动状态；
2)通过信息化与数字化的监测设备，提高工程施工的科学化水平，突破人工经验判断的滞后性与局限性；
3)可以引入无线传输的方法，实现采集数据的长距离传输，监测便利性大大提升，大大降低了对现场施工的影响。
4)具有科学预判，精确定位、效率更高的优点。
为了解决上述技术问题，本发明还提供一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，所述混凝土输送管至少包括一个关键节点，包括在混凝土输送管的每个关键节点位置的外表面间隔一定距离固定安装的两个应力应变传感器元件，每个所述应力应变传感器元件连接有监测设备。
进一步的，本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，所述应力应变传感器元件与所述监测设备采用有线或无线连接。
进一步的，本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，所述关键节点为1个以上，所述关键节点设置在输送管的直管或者弯管的外表面。
进一步的，本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，当所述关键节点设置在所述弯管时，所述应力应变传感器元件安装在与所述弯管连接的直管上，并且所述应力应变传感器元件与所述弯管和所述直管的连接处保持一定距离设置。
进一步的，本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，当所述关键节点设置在所述弯管时，所述应力应变传感器元件与所述弯管和所述直管的连接处保持的一定距离为10-150厘米。
进一步的，本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，当所述关键节点设置在所述直管时，两个所述应力应变传感器元件安装的间隔距离为2-10米。
进一步的，本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，所述应力应变传感器元件为振弦表面式应变计或者贴片式应变计。
本发明提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，能够实现上述监测方法，判定混凝土输送管在哪个位置存在堵塞风险，其包括监测设备和多个应力应变传感器元件，具有结构简单、成本低的优点。
附图说明
图1是无线连接的混凝土输送管为弯管的监测装置的结构示意图；
图2是有线连接的混凝土输送管为弯管的监测装置的结构示意图；
图3是无线连接的混凝土输送管为直管的监测装置的结构示意图；
图4是有线连接的混凝土输送管为直管的监测装置的结构示意图；
图5-7是本发明混凝土输送管堵塞风险的监测与评断方法的流程图。
图中所示：10、混凝土输送泵，20、输送管，30、应力应变传感器元件，40、监测设备，50、连接处。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述：
实施例一
图5是本发明混凝土输送管堵塞风险的监测与评断方法的流程图。请参考图5，本实施例一提供的一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，包括以下步骤：
步骤S1，当混凝土输送管至少包括一个关键节点时，在混凝土输送管的每个关键节点位置的外表面间隔一定距离固定安装两个应力应变传感器元件；
步骤S2，将每个所述应力应变传感器元件连接监测设备，所述监测设备用于采集所述应力应变传感器元件检测到的相应关键节点输送管的应力应变值；
步骤S3，监测混凝土输送管关键节点位置某个监测点i的堵塞风险时，设定靠近混凝土输送泵的应力应变传感器元件的应力应变值为Pi，远离混凝土输送泵的应力应变传感器元件的应力应变值为Pi+1，则在某一时刻，若ΔVi＝(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值，则判定混凝土输送管在该监测点i存在堵塞风险；其中，ΔVi为(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值。
本发明根据ΔVi＝(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值的关系，判定混凝土输送管在相应的监测点i是否存在堵塞风险。其具有科学预判，精确定位、效率更高的优点，与现有技术相比，还具有以下优点：
1)及时预判混凝土输送管可能存在的堵塞风险而造成堵管和/或爆管的故障，做到了对风险故障的提前预防，以便施工作业人员及时检修，排除风险故障，转变传统工程施工中的被动状态为主动状态；
2)通过信息化与数字化的监测设备，提高工程施工的科学化水平，突破人工经验判断的滞后性与局限性。
3)可以引入无线传输的方法，实现采集数据的长距离传输，监测便利性大大提升，大大降低了对现场施工的影响。
图6是本发明混凝土输送管堵塞风险的监测与评断方法的流程图。请参考图6，本实施例一提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，还包括步骤S4，当判定混凝土输送管存在堵塞风险时，监测设备发出报警信号，并指示输送管存在堵塞风险的位置。报警的目的是提醒施工作业人员及时检修，排除可能存在的风险故障，以保证施工工程的顺利进行。图7是本发明混凝土输送管堵塞风险的监测与评断方法的流程图。请参考图7，本实施例一提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，还包括步骤S5，当混凝土输送管已经存在堵塞故障时，根据ΔVi＝(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值所在的监测点i的位置判定为输送管堵塞位置。即提供了施工作业人员有效的故障检修参考位置，有针对性的排除堵塞故障，节省了排除故障的时间，提高了检修效率，为建筑工程的施工赢得了时间。
实施例二
图1是无线连接的混凝土输送管为弯管的监测装置的结构示意图；图2是有线连接的混凝土输送管为弯管的监测装置的结构示意图；图3是无线连接的混凝土输送管为直管的监测装置的结构示意图；图4是有线连接的混凝土输送管为直管的监测装置的结构示意图。请参考图1-4，本实施例二提供一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，所述混凝土输送管至少包括一个关键节点，包括在混凝土输送泵10的输送管20的每个关键节点位置的外表面间隔一定距离固定安装的两个应力应变传感器元件30，每个所述应力应变传感器元件30连接有监测设备40。本实施例二的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，能够实现实施例一提供的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，判定混凝土输送管在哪个位置存在堵塞风险，具有结构简单、成本低的优点。
请参考图1-4，本实施例二提供一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，其关键节点仅列举几个代表性的示例，但不能作为本实施方式的限制，实际上，关键节点可以在输送管20的不同位置设置为1个以上。以同时监测输送管20不同位置是否存在的堵塞风险，以提前预防可能出现的堵管和/或爆管的风险故障。
请参考图2、图4，本实施例二提供一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，应力应变传感器元件30与监测设备40采用有线连接。
请参考图1、图3，应力应变传感器元件30与监测设备40采用无线连接。引入无线连接传输的方法，可以实现采集数据的长距离传输，监测的便利性，排除有线连接造成线缆布置、缠绕等影响施工作业的情况，从而大大降低了对现场施工的影响，提高了施工效率。
作为较佳的实施方式，提供一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，所述关键节点为1个以上，所述关键节点设置在输送管20的直管或者弯管的外表面。请参考图1-2，当所述关键节点设置在所述弯管时，所述应力应变传感器元件30安装在与所述弯管连接的直管上，并且所述应力应变传感器元件30与所述弯管和所述直管的连接处50保持一定距离设置，例如20厘米或100厘米的距离。即应力应变传感器元件30的安装要求错开弯管的连接处50位置。无论是弯管与弯管连接的连接处，还是弯管与直管连接的连接处。请参考图3-4，当所述关键节点设置在所述直管时，两个所述应力应变传感器元件30安装的间隔距离为2-10米。例如3米或6米的距离。
作为较佳的实施方式，本实施例二提供一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，所述应力应变传感器元件30为振弦表面式应变计或者贴片式应变计。振弦表面式应变计可以采用焊接的方式与输送管20固定连接。贴片式应变计可以采用粘贴的方式与输送管20固定连接。
本发明不限于上述具体实施方式，凡在本发明权利要求书的精神和范围内所作出的各种变化，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，当混凝土输送管至少包括一个关键节点时，在混凝土输送管的每个关键节点位置的外表面间隔一定距离固定安装两个应力应变传感器元件；
步骤S2，将每个所述应力应变传感器元件连接监测设备，所述监测设备用于采集所述应力应变传感器元件检测到的相应关键节点输送管的应力应变值；
步骤S3，监测混凝土输送管关键节点位置某个监测点i的堵塞风险时，设定靠近混凝土输送泵的应力应变传感器元件的应力应变值为Pi，远离混凝土输送泵的应力应变传感器元件的应力应变值为Pi+1，则在某一时刻，若ΔVi＝(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值，则判定混凝土输送管在该监测点i存在堵塞风险；其中，ΔVi为(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值。
2.如权利要求1所述的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，其特征在于，还包括步骤S4，当判定混凝土输送管存在堵塞风险时，发出报警信号，并指示输送管存在堵塞风险的位置。
3.如权利要求2所述的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测与评判方法，其特征在于，还包括步骤S5，当混凝土输送管已经存在堵塞故障时，根据ΔVi＝(Pi-Pi+1)/Pi+1的比值大于或等于设定阈值所在的监测点i的位置判定为输送管堵塞位置。
4.一种超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，其特征在于，所述混凝土输送管至少包括一个关键节点，在混凝土输送管的每个关键节点位置的外表面间隔一定距离固定安装的两个应力应变传感器元件，每个所述应力应变传感器元件连接有监测设备。
5.如权利要求4所述的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，其特征在于，所述应力应变传感器元件与所述监测设备采用有线或无线连接。
6.如权利要求4所述的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，其特征在于，所述关键节点为1个以上，所述关键节点设置在输送管的直管或者弯管的外表面。
7.如权利要求6所述的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，其特征在于，当所述关键节点设置在所述弯管时，所述应力应变传感器元件安装在与所述弯管连接的直管上，并且所述应力应变传感器元件与所述弯管和所述直管的连接处保持一定距离设置。
8.如权利要求7所述的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，其特征在于，所述应力应变传感器元件与所述弯管与和所述直管的连接处保持的一定距离为10-150厘米。
9.如权利要求6所述的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，其特征在于，当所述关键节点设置在所述直管时，两个所述应力应变传感器元件安装的间隔距离为2-10米。
10.如权利要求4所述的超高泵送混凝土输送管堵塞的监测装置，其特征在于，所述应力应变传感器元件为振弦表面式应变计或者贴片式应变计。
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