CN108952173B - 混凝土振动棒、混凝土质量监控方法、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土振动棒、混凝土质量监控方法、终端及存储介质，混凝土振动棒包括两端封住的筒状壳体、置于筒状壳体内由外部驱动电机驱动的主轴、联结于主轴一端的偏心转子、电源装置和智能主板；智能主板上设置有陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器、定位传感器和无线传输装置；基于智能主板上设置的多种传感器检测混凝土振动棒插入混凝土中振捣过程，实时记录振捣过程中的各项数据，振动棒移动路径，振捣时间，振捣深度，以供实时提示和督促工人混凝土振捣程度，有效的把控混凝土振捣的质量。

Description

混凝土振动棒、混凝土质量监控方法、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及混凝土浇筑技术领域，尤其涉及一种混凝土振动棒、混凝土质量监控方法、终端及存储介质。

背景技术

目前在进行混凝土浇筑施工时，为了确保混凝土分布均匀、改善并提高混凝土凝固后的结构强度，均需在进行混凝土浇筑作业的同时，对混凝土进行振捣作业，尤其在一些大型混凝土建筑施工中，振捣作业尤为重要。混凝土振动棒是传统的建筑施工工具类机械，混凝土的浇筑采用的插入式混凝土振动棒，通过外部电动机带动软管传动轴转动，软管传动轴带动振动棒内的偏心转子高速转动，使得振动棒转动产生震动机械动能，而达到让混凝土浇筑密实的效果。但是，现有的混凝土振动棒智能性差，在实际施工中，人工不能准确把握振捣的部位和振捣的时间，振捣过程中常出现过振、欠振和漏振等现象，严重过振会使混凝土产生离析，欠振和漏振都会使混凝土内部不密实，甚至出现蜂窝和孔洞，不仅影响砼外观，而且砼强度不符合要求，影响工程质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种混凝土振动棒、混凝土质量监控方法、终端及存储介质，旨在解决现有技术中混凝土振动棒智能性差，无法准确把握混凝土振捣过程中质量的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种混凝土振动棒，所述混凝土振动棒包括两端封住的筒状壳体、置于筒状壳体内由外部驱动电机驱动的主轴、联结于主轴一端的偏心转子、电源装置和智能主板；所述智能主板上至少设置有陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器、定位传感器和无线传输装置；所述无线传输装置收集陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器和定位传感器采集的数据信息；

所述主轴两端通过轴承固定设置于筒状壳体内，外部驱动电机通过传动软管与筒状壳体内主轴连接，带动主轴转动，所述电源装置与智能主板电性连接。

可选地，所述筒状壳体内还设置有微型发电机，所述微型发电机的传动轴与主轴之间转动传动连接，所述主轴转动带动传动轴转动；所述微型发电机与电源装置和/或智能主板电性连接；所述微型发电机的传动轴上设置有第一齿轮，所述第一齿轮与主轴上匹配设置的第二齿轮啮合，所述主轴转动带动第二齿轮转动，所述第二齿轮带动第一齿轮转动，进而带动传动轴转动；或者，所述微型发电机的传动轴上固定设置有第一滚轮，所述第一滚轮与主轴上匹配设置的第二滚轮通过传送带或者链条传动，所述主轴转动带动第二滚轮转动，经传送带或者链条带动第一齿轮滚轮，进而带动传动轴转动。

可选地，所述无线传输装置至少包括第一无线传输装置和第二无线传输装置；所述第一无线传输装置为WIFI传输装置、蓝牙传输装置、GPRS/3G/4G/5G传输装置、NB-IOT传输装置、NFC传输装置及ZigBee传输装置中的一种或多种；所述第二无线传输装置为NB-IOT传输装置。

可选地，所述无线传输装置与移动终端和/或者云服务器之间无线通讯连接；所述智能主板上还设置有存储装置，所述存储装置与陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器、定位传感器和无线传输装置之间通讯连接；所述定位传感器为GPS定位传感器；所述高度传感器为气压传感器。

本发明还提供一种混凝土质量监控方法，所述混凝土振动棒包括两端封住的筒状壳体、置于筒状壳体内由外部驱动电机驱动的主轴、联结于主轴一端的偏心转子、电源装置和智能主板；所述智能主板上至少设置有陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器、定位传感器和无线传输装置；

所述混凝土质量监控方法包括：

基于智能主板上设置的多种传感器获取振动棒当前振捣混凝土的数据信息；

将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对，确定当前振捣混凝土的振捣条件；

判断同种振捣条件下当前数据信息中振捣时长与预存的数据信息表中预设振捣时长的差值；

若所述当前数据信息中的振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设差值范围，则输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常。

可选地，所述基于智能主板上设置的多种传感器获取振动棒当前振捣混凝土的数据信息的步骤包括：

基于获取的当前振捣混凝土的数据信息，提取当前振捣混凝土振捣点的三维坐标；

判断所述振捣点是否为重复振捣点；

若所述振捣点为重复振捣点，则获取所述振捣点的总有效振捣时长，将所述总有效振捣时长作为所述数据信息中振捣时长；

若所述振捣点不是重复振捣点，则将所述振捣点的有效振捣时长作为所述数据信息中的振捣时长。

可选地，所述将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对的步骤包括：

获取多组混凝土振动棒以振捣的第一角度、第一加速度、第一真方位角度，在第一高度上振捣混凝土获得预定质量混凝土的第一振捣时长；

将所述以第一角度、第一加速度、第一真方位角度，在第一高度上振捣混凝土作为振捣条件，第一振捣时长作为预设振捣时长，对应存储到数据信息表中，以建立预存的数据信息表；

以供将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对。

可选地，所述若所述当前数据信息中的振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设差值范围，则输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常的步骤之后，还包括：

接收所述多个传感器检测的不同振捣时刻的数据信息，根据时间先后顺序绘制振捣时间分布图和振捣空间位置分布图；

振捣时间分布图和振捣空间位置分布图，实时或者后期生成振捣施工质量分析图，以供企业和/或政府相关部门对混凝土质量进行查看和管理。

本发明还提供一种终端，所述终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的混凝土质量监控程序，所述混凝土质量监控程序被所述处理器执行时实现上述的混凝土质量监控方法的步骤。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有混凝土质量监控程序，所述混凝土质量监控程序被处理器执行时实现上述的混凝土质量监控方法的步骤。

本发明提供的一种混凝土振动棒和混凝土质量监控方法，所述混凝土振动棒包括两端封住的筒状壳体、置于筒状壳体内由外部驱动电机驱动的主轴、联结于主轴一端的偏心转子、电源装置和智能主板；所述智能主板上至少设置有陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器、定位传感器和无线传输装置；其中，混凝土质量监控方法基于智能主板上设置的多种传感器获取振动棒当前振捣混凝土的数据信息；将所述获取的混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对，判断同种振捣条件下所述数据信息中振捣时长与预存的数据信息表中预设振捣时长的差值；若所述数据信息中的振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设差值范围，则输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常。基于智能主板上设置的多种传感器检测混凝土振动棒插入混凝土中振捣过程，实时记录振捣过程中的各项数据，振动棒移动路径，振捣时间，振捣深度，以供实时提示和督促工人混凝土振捣程度，有效的把控混凝土振捣的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端/装置结构示意图；

图2为本发明混凝土振动棒一实施例的结构示意图；

图3为本发明混凝土振动棒一实施例中微型发电机与主轴的结构示意图及第一齿轮与第二齿轮啮合关系结构示意图；

图4为本发明混凝土振动棒一实施例智能主板上元器件连接示意图；

图5为本发明混凝土质量监控方法一实施例的流程示意图；

图6为本发明混凝土质量监控方法一应用实施例中混凝土振动棒的振捣路径的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	筒状壳体	2	主轴
3	轴承	4	偏心转子
				5	微型发电机	6	智能主板
7	电源装置	21	第二齿轮
				51	传动轴	52	第一齿轮
61	陀螺仪	62	加速度传感器
				63	角度传感器	64	高度传感器
65	定位传感器	66	无线传输装置

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

终端可以以各种形式来实施，可包括诸如智能音箱、手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等终端。

后续描述中将以电脑或者云服务器为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于其他诸如智能音箱等终端。

如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及混凝土质量监控程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的混凝土质量监控程序。

基于上述终端硬件结构以及通信网络系统，提出本发明混凝土质量监控方法各个实施例。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种混凝土振动棒，如图2和图4所示，所述混凝土振动棒包括两端封住的筒状壳体1、置于筒状壳体1内由外部驱动电机(图中未示出)驱动的主轴2、联结于主轴2一端的偏心转子4、电源装置7和智能主板6；所述智能主板6上至少设置有陀螺仪61、加速度传感器62、角度传感器63、高度传感器64、定位传感器65和无线传输装置66；所述无线传输装置66收集陀螺仪61、加速度传感器62、角度传感器63、高度传感器64和定位传感器65采集的数据信息；所述主轴2两端通过轴承3固定设置于筒状壳体1内，外部驱动电机通过传动软管(图中未示出)与筒状壳体1内主轴2连接，带动主轴2转动，所述电源装置7与智能主板6电性连接。

筒状壳体1一般采用金属壳体，可以是不锈钢，金属铁等，筒状壳体1具有一定的强度和硬度。主轴2一般可以为实心钢材，主轴2一端设置有偏心转子4，当外部驱动电机带动偏心转子4转动时，由于偏心转子4的重心不在主轴2上，不均匀的离心力使偏心转子4产生振动，振动力量通过筒状壳体1传递到混凝土内。智能主板6固定设置于筒状壳体1内，可以设置于筒状壳体1的中部，或者其他位置，设置方式可以采用螺接、铆接、焊接等连接强度较大的固定连接方式。

陀螺仪61是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。加速度传感器62是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中，通过对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。角度传感器63是用来检测角度的，一般来说，角度传感器63的身体中有一个孔，可以配合乐高的轴。当连结到RCX上时，轴每转过1/16圈，角度传感器63就会计数一次。往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少。计数与角度传感器63的初始位置有关。当初始化角度传感器63时，它的计数值被设置为0，如果需要，你可以用编程把它重新复位。高度传感器64在本发明中采用气压传感器，气压传感器主要用来测量气体的压强大小，其中一个大气压量程的气压传感器通常用来测量天气的变化和利用气压和海拔高度的对应关系用于海拔高度的测量。在本发明中主要利用气压传感器与海拔高度的对应关系测量振动棒所处的高度。定位传感器65，一般采用GPS传感器，通过接收太空中的卫星信号，通过四星交会，对当前位置进行定位。

无线传输装置66将振动棒中智能主板6上各个传感器检测的数据信息传输到移动终端或/和云服务器，移动终端或者云服务器对采集的数据信息进行分析处理，进而得到振动棒在混凝土振捣过程中混凝土的质量，从而可以对混凝土各个位置点的质量进行显示，对出现质量问题的混凝土位置给出提醒。

具体来说，混凝土振动棒经过外部的驱动电机驱动传动软管中的传动轴51转动进而带动主轴2转动，主轴2一端由于设置有偏心转子4，从而实现振动棒的振动，在振动棒振捣工作过程中，智能主板6上设置的各个传感器检测各项数据，实时记录振捣过程中的各项数据，振动棒移动路径，振捣时间，振捣深度，以供实时提示和督促工人混凝土振捣程度，有效的把控混凝土振捣的质量。

进一步地，在本发明混凝土振动棒的一实施例中，所述筒状壳体1内还设置有微型发电机5，所述微型发电机5的传动轴51与主轴2之间转动传动连接，所述主轴2转动带动传动轴51转动；所述微型发电机5与电源装置7和/或智能主板6电性连接。其中传动轴51与主轴2之间的可以是通过齿轮啮合传动，也可以是通过传送带或者是链条传动。微型发电机5固定设置于筒状壳体1内部，设置方式可以采用螺接、铆接、焊接等连接强度较大的固定连接方式。

如图3所示，当通过齿轮啮合传动时，所述微型发电机5的传动轴51上设置有第一齿轮52，所述第一齿轮52与主轴2上匹配设置的第二齿轮21啮合，所述主轴2转动带动第二齿轮21转动，所述第二齿轮21带动第一齿轮52转动，进而带动传动轴51转动。其中，第一齿轮52可以设置多个互相啮合的齿轮，形成减速齿轮组，减速齿轮组再与第二齿轮21啮合，从而可以避免因第二齿轮21转速过大，而造成微型发电机5传动轴51转动过快，或者第二齿轮21转速过小，造成微型发电机5传动轴51转动过慢，使得传动轴51转动的速度符合微型发电机5自身的硬件条件，通过转动轴的转动实现发电的功能。

当通过传送带或者是链条传动(图中未示出)时，所述微型发电机5的传动轴51上固定设置有第一滚轮，所述第一滚轮与主轴2上匹配设置的第二滚轮通过传送带或者链条传动，所述主轴2转动带动第二滚轮转动，经传送带或者链条带动第一齿轮52滚轮，进而带动传动轴51转动。以传送带或者链条传动的方式使得主轴2转动带动传动轴51转动，从而实现微型发电机5发电的功能。

微型发电机5与电源装置7连接，可以给电源装置7进行充电，避免在电源装置7电量不足的情况下，需要经常更换电源装置7以保证电源装置7为智能主板6供电。当然微型发电机5也可以直接与智能主板6相连，直接为智能主板6供电。或者微型发电机5与电源装置7和智能主板6分别电性连接，在智能主板6工作时给智能主板6供电，将多余的电存储到电源装置7中。

在本实施例中，利用振动棒在工作过程中主轴2转动带动微型发电机5发电，从而使得电源装置7可以长久使用，再者，充分利用振动棒工作过程中产生的机械能，节省了电力资源，延长电源装置7的供电时长和使用寿命。

可选地，在本发明混凝土振动棒的一实施例中，所述无线传输装置66至少包括第一无线传输装置66和第二无线传输装置66。所述第一无线传输装置66为WIFI传输装置、蓝牙传输装置、GPRS/3G/4G/5G传输装置、NB-IOT传输装置、NFC传输装置及ZigBee传输装置中的一种或多种。所述第二无线传输装置66为NB-IOT传输装置。

当所述混凝土振动棒位于不同的地理位置时，无线网络信号强度不一，当某一网络信号差时，自动启动另一无线传输装置66，通过另一无线传输装置66连接相对信号较强的网络，或者在其中一个无线传输装置66出现故障无法正常工作时，启动另一无线传输装置66，从而避免单一无线传输装置66在网络信息差时出现信息传输速率低，信息无法传输，甚至信息丢失的情况。

例如，当该混凝土振动棒所在位置的GPRS连接通讯信号较差，信息传输速度低，此时，转换到NB-IOT传输装置，进行网络连接信息传输。再者，可以根据需要传输信息的大小，选择适配的网络，在数据传输量较大时，选择传输速度快信号强的网络，在数据传输量小时，选择相对传输速度较慢，信号较弱的网络，从而可以实现网络传递选择的自动化，提升资源的合理利用率。

可选地，在本发明混凝土振动棒的一实施例中，所述无线传输装置66与移动终端和/或者云服务器之间无线通讯连接。所述智能主板6上还设置有存储装置，所述存储装置与陀螺仪61、加速度传感器62、角度传感器63、高度传感器64、定位传感器65和无线传输装置66之间通讯连接。

存储装置用于存储智能主板6上各个传感器检测到的数据信息。可以先将各个传感器采集到的数据信息存储到存储装置中，然后再将存储的数据信息通过无线传输装置66传输到移动终端或者云服务器中，可以避免实时监测实时传输过程中网络信号不稳定，造成数据传输失败丢失的情况，在存储装置和移动终端或者云服务器中均存储有检测的数据信息，其中一个存储的数据信息作为另一个存储数据信息的备份，避免采集的数据信息的丢失。

在本实施例中，通过存储装置的设置，可以将智能主板6上各个传感器采集到的数据直接存储到存储装置中，避免将实时采集的数据信息进行实时传输，造成数据的丢失。

本发明还提供一种混凝土质量监控方法，如图5所示，所述混凝土质量监控方法包括：

步骤S10，基于智能主板上设置的多种传感器获取振动棒当前振捣混凝土的数据信息；

智能主板上设置的多种传感器至少包括陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器和定位传感器等。数据信息包括混凝土振动棒的三维坐标、振捣的角度、加速度、真方位角度和振捣时长等，所述三维坐标中包含了振动棒的振捣高度。振捣的角度可以看作振动棒拔插混凝土的角度。加速度，振动棒振捣过程中的加速度。真方位角度，从真子午线北端顺时针方向量至，某一直线的水平角称真方位角；过地面上任意一点，指向北极的方向称为真北，其方向线称真北方向线或真子午线，主要用于定位方向和路径。振捣时长，在同一振捣点振动棒振捣工作的时间。三维坐标，基于一确定的原点，其他点与该原点比较得到的坐标，一般表述为(x,y,z)，其中z就表示高度，即振捣高度。

步骤S20，将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对，确定当前振捣混凝土的振捣条件；

预存的数据信息表中预先存储有混凝土振动棒在不同振捣条件下，振捣混凝土到达预定标准所需要的时长，也就是预设振捣时长。其中振捣条件包括振捣的角度、加速度、真方位角度和高度等，再者振捣条件还可以包括混凝土当前的质量。混凝土的预定标准，根据混凝土振捣到何种程度符合行业标准，即将该振捣程度的混凝土作为混凝土的预定标准。

步骤S30，判断同种振捣条件下当前数据信息中振捣时长与预存的数据信息表中预设振捣时长的差值；

对于当前获取的数据信息中根据振捣条件在预存的数据信息表中查找相同振捣条件下的预设的振捣时长，并将当前获取的数据信息中振动棒的振捣时长与预设的振捣时长进行比较，并计算两者之间的差值，使用当前的振捣时长减去预设的振捣时长，得到的差值可能是正值，也可能是负值。

步骤S40，若所述当前数据信息中的振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设差值范围，则输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常。

预设差值范围，振捣时长允许的误差范围，例如，[-1,1]，其中，数值单位为秒，也就是振捣时长与预设振捣时长的差值在-1秒到1秒的范围内都是可以的，振捣时长在该范围内进行振捣，可以使的混凝土达到预定标准。

如果当前的振捣时长与预设振捣时长的差值不在预设的差值范围内，也就是说当前振捣时长过短或者过长；若当前振捣时长过短，那么混凝土可能会振捣不密实，强度不够，混凝土产生蜂窝，麻面，露筋，空鼓等严重混凝土质量问题；若当前振捣时长过长，会产生离析泛浆等现象，影响混凝土强度质量。

对于当前振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设的差值范围内的情况，混凝土的质量存在异常，那么输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常。输出和记录的当前混凝土质量异常的问题，包括当前振捣混凝土的三维坐标、振捣时长、可能出现的问题等，可以是基于移动终端输出，或者是控制振动棒工作情况进行输出。

具体来说，本发明的混凝土质量监控方法实现过程，可以按照如下方式进行，如图6所示，在一混凝土振捣工作面上，从振捣点起点A处插入振动棒对混凝土进行振捣，基于振动棒内设置的多种传感器，实时采集记录当前振动棒在A点的振捣条件和振捣时长，从A点移动到B点振捣点时，实时检测B点的振捣条件和振捣时长，依次记录不同振捣点的振捣条件和振捣时长，基于记录的上述数据信息，通过移动终端或者云服务器分析处理，得到各个振捣点的混凝土质量是否异常，以及振捣的路径信息，基于分析处理结果对振捣过程中混凝土质量问题进行实时把控，记录的数据信息可以对混凝土振捣工作面上的所有振捣点的质量问题进行追溯查询。

在本实施例中，通过智能主板上设置的多种传感器采集振动棒振捣过程中各个振捣点的数据信息，根据该数据信息中振捣条件和振捣时长判断混凝土的质量，从而实现对混凝土质量的实时把控。

可选地，在本发明混凝土质量监控方法的一实施例中，步骤S10所述基于智能主板上设置的多种传感器获取振动棒当前振捣混凝土的数据信息的步骤包括：

步骤S11，基于获取的当前振捣混凝土的数据信息，提取当前振捣混凝土振捣点的三维坐标，判断所述振捣点是否为重复振捣点；

步骤S12，若所述振捣点为重复振捣点，则获取所述振捣点的总有效振捣时长，将所述总有效振捣时长作为所述数据信息中振捣时长；

步骤S13，若所述振捣点不是重复振捣点，则将所述振捣点的有效振捣时长作为所述数据信息中的振捣时长。

对于同一振捣点在整个混凝土振捣工作过程中可能出现重复振捣的问题，对于出现重复振捣时，不能只基于其中一次振捣过程的数据信息进行判断该振捣点的混凝土质量，将多次振捣的数据信息进行综合考虑。

对于振捣时长，将在同一三维坐标出现的多次振捣时长进行叠加，计算总有效振捣时长，将总有效振捣时长作为混凝土质量判断过程中数据信息的振捣时长，使用该振捣时长进行混凝土质量的判断。对于单次振捣的振捣点，直接使用上述实施例中判定方法，对混凝土质量进行评估判断即可。

在本实施例中，对多次振捣同一振捣点的振捣时长进行叠加，通过叠加得到的总有效振捣时长来判断该振捣点的混凝土质量，避免使用单次振捣的数据信息判断出现混凝土质量评估判断错误的问题，提高该混凝土质量监控方法的准确度。

可选地，在本发明混凝土质量监控方法的一实施例中，步骤S20中所述将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对的步骤包括：

步骤S21，获取多组混凝土振动棒以振捣的第一角度、第一加速度、第一真方位角度，在第一高度上振捣混凝土获得预定质量混凝土的第一振捣时长；

步骤S22，将所述以第一角度、第一加速度、第一真方位角度，在第一高度上振捣混凝土作为振捣条件，第一振捣时长作为预设振捣时长，对应存储到数据信息表中，以建立预存的数据信息表；

步骤S23，以供将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对。

预先采用振动棒对混凝土进行振捣操作实验，对实验结果进行统计分析处理，对于振动棒以某第一角度插入混凝土中，插入第一深度，振动棒的第一加速度，第一真方位角度，以及振动棒所处的第一高度等振捣条件，进行振捣，当将混凝土振捣达到预定标准时，获取第一振捣时长，将上述振捣条件与第一振捣时长进行对应存储，存储到数据信息表中；重复上述振捣操作实验，得到多组振捣条件对应的第一振捣时长，均对应存储到数据信息表中，即得到预存的数据信息表。上述描述中第一角度中的第一只是为了区分描述，并不代表优先性、第一次或者单次等意思；后面的第一深度、第一加速度等中的第一与所述第一角度种的第一相同，在此不在赘述。

通过预先建立的数据信息表，以便于对所述获取的实时的混凝土的数据信息进行比对，判断同种振捣条件下，振捣时长是否满足振捣要求。

在本实施例中，预先建立数据信息表，便于对实时采集的振捣数据信息进行分析比对，加快数据信息处理的过程。

可选地，在本发明混凝土质量监控方法的一实施例中，步骤S40所述若所述当前数据信息中的振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设差值范围，则输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常的步骤之后，还包括：

步骤S50，接收所述多个传感器检测的不同振捣时刻的数据信息，根据时间先后顺序绘制振捣时间分布图和振捣空间位置分布图；

步骤S60，振捣时间分布图和振捣空间位置分布图，实时或者后期生成振捣施工质量分析图，以供企业和/或政府相关部门对混凝土质量进行查看和管理。

振捣时间分布图，包含各个振捣点振动棒插入时间、拔出时间、振捣时长信息。振捣空间位置分布图，包含各个振捣点所述的三维坐标。振捣施工质量图，将振捣时间分布图和振捣空间位置分布图进行融合，实现在三维界面上表示各个振捣点的三维坐标和振捣时间信息，同时可以标识出分析得到的可能存在混凝土质量异常的振捣点。

无线传输装置将传感器检测到的数据信息发送到移动终端或者云服务平台进行处理，将处理的结果生成上述需要的图表，可以在移动终端上进行显示，如此方便施工的企业或者是政府相关部门对混凝土质量进行查看和管理，做到有据可查，对出现的质量问题进行快速便捷的追溯。

可选地，在本发明混凝土质量监控方法的一实施例中，步骤S40所述若所述数据信息中的振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设差值范围，则输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常的步骤之后，还包括：

步骤S41，若所述数据信息中的振捣时长大于预设振捣时长，则控制所述混凝土振动棒的外部驱动电机降低工作频率，以降低所述混凝土振动棒的振动频率。

当检测到振动棒在某一振捣点的振捣时长大于预设振捣时长，并且振捣时长与预设振捣时长的差值不在预设差值范围内，那么说明当前振捣点的振捣时长过长，可以控制振动棒的外部驱动电机降低其工作频率，从而降低振动棒的振动频率，减小该振捣点的振捣频率，降低该振捣点混凝土质量异常的概率。

本发明还提供一种终端，所述终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的混凝土质量监控程序，所述混凝土质量监控程序被所述处理器执行时实现上述的混凝土质量监控方法的步骤。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有混凝土质量监控程序，所述混凝土质量监控程序被处理器执行时实现上述的混凝土质量监控方法的步骤。

在本发明终端和存储介质的实施例中，包含了上述混凝土质量监控方法各实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述混凝土质量监控方法各实施例基本相同，在此不做赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种混凝土振动棒，其特征在于，所述混凝土振动棒包括两端封住的筒状壳体、置于筒状壳体内由外部驱动电机驱动的主轴、联结于主轴一端的偏心转子、电源装置和智能主板；所述智能主板上至少设置有陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器、定位传感器和无线传输装置；所述无线传输装置收集陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器和定位传感器采集的数据信息，所述筒状壳体为金属壳体，所述智能主板固定设置于筒状壳体内；

所述主轴两端通过轴承固定设置于筒状壳体内，外部驱动电机通过传动软管与筒状壳体内主轴连接，带动主轴转动，所述电源装置与智能主板电性连接；

所述筒状壳体内还设置有微型发电机，所述微型发电机与电源装置连接，所述微型发电机的传动轴与主轴之间转动传动连接，所述主轴转动带动传动轴转动；所述微型发电机与电源装置和/或智能主板电性连接；所述微型发电机的传动轴上设置有第一齿轮，所述第一齿轮与主轴上匹配设置的第二齿轮啮合，所述主轴转动带动第二齿轮转动，所述第二齿轮带动第一齿轮转动，进而带动传动轴转动；或者，所述微型发电机的传动轴上固定设置有第一滚轮，所述第一滚轮与主轴上匹配设置的第二滚轮通过传送带或者链条传动，所述主轴转动带动第二滚轮转动，经传送带或者链条带动第一齿轮滚轮，进而带动传动轴转动。

2.如权利要求1所述的混凝土振动棒，其特征在于，所述无线传输装置至少包括第一无线传输装置和第二无线传输装置；所述第一无线传输装置为WIFI传输装置、蓝牙传输装置、GPRS/3G/4G/5G传输装置、NB-IOT传输装置、NFC传输装置及ZigBee传输装置中的一种或多种；所述第二无线传输装置为NB-IOT传输装置。

3.如权利要求1至2任一项的混凝土振动棒，其特征在于，所述无线传输装置与移动终端和/或者云服务器之间无线通讯连接；所述智能主板上还设置有存储装置，所述存储装置与陀螺仪、加速度传感器、角度传感器、高度传感器、定位传感器和无线传输装置之间通讯连接；所述定位传感器为GPS定位传感器；所述高度传感器为气压传感器。

4.一种混凝土质量监控方法，其特征在于，所述方法应用于由终端和权利要求1至3中任一项所述的混凝土振动棒组成的监控系统；

所述混凝土质量监控方法包括：

基于智能主板上设置的多种传感器获取混凝土振动棒当前振捣混凝土的数据信息；

将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对，确定当前振捣混凝土的振捣条件；

判断同种振捣条件下当前数据信息中振捣时长与预存的数据信息表中预设振捣时长的差值；

若所述当前数据信息中的振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设差值范围，则输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常。

5.如权利要求4所述的混凝土质量监控方法，其特征在于，所述基于智能主板上设置的多种传感器获取振动棒当前振捣混凝土的数据信息的步骤包括：

基于获取的当前振捣混凝土的数据信息，提取当前振捣混凝土振捣点的三维坐标，判断所述振捣点是否为重复振捣点；

若所述振捣点为重复振捣点，则获取所述振捣点的总有效振捣时长，将所述总有效振捣时长作为所述数据信息中振捣时长；

若所述振捣点不是重复振捣点，则将所述振捣点的有效振捣时长作为所述数据信息中的振捣时长。

6.如权利要求4所述的混凝土质量监控方法，其特征在于，所述将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对的步骤包括：

获取多组混凝土振动棒以振捣的第一角度、第一加速度、第一真方位角度，在第一高度上振捣混凝土获得预定质量混凝土的第一振捣时长；

将所述以第一角度、第一加速度、第一真方位角度，在第一高度上振捣混凝土作为振捣条件，第一振捣时长作为预设振捣时长，对应存储到数据信息表中，以建立预存的数据信息表；

以供将所述获取的当前振捣混凝土的数据信息与预存的数据信息表进行比对。

7.如权利要求4所述的混凝土质量监控方法，其特征在于，所述若所述当前数据信息中的振捣时长与预设振捣时长的差值不处于预设差值范围，则输出和/或记录当前振捣混凝土的质量异常的步骤之后，还包括：

接收所述多个传感器检测的不同振捣时刻的数据信息，根据时间先后顺序绘制振捣时间分布图和振捣空间位置分布图；

振捣时间分布图和振捣空间位置分布图，实时或者后期生成振捣施工质量分析图，以供企业和/或政府相关部门对混凝土质量进行查看和管理。

8.一种终端，其特征在于，所述终端包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的混凝土质量监控程序，所述混凝土质量监控程序被所述处理器执行时实现如权利要求4至7中任一项所述的混凝土质量监控方法的步骤。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有混凝土质量监控程序，所述混凝土质量监控程序被处理器执行时实现如权利要求4至7中任一项所述的混凝土质量监控方法的步骤。