CN109978457A - 一种混凝土施工中水平运输监测预警方法 - Google Patents

一种混凝土施工中水平运输监测预警方法 Download PDF

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钟桂良
牟荣峰
杨宁
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宋述军
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郭增光
谭尧升
周孟夏
徐建江
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周天刚
曾贺川
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Abstract

本发明公开了一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，它包括以下步骤：步骤一，进行调度信息规划；步骤二，拌合楼出机口状态识别；步骤三，混凝土运输车驶出拌合楼出机口后进入运输阶段，最后进入转运平台。在混凝土生产运输过程中，采用精细化、智能化的技术手段和设备有效的监测拌合楼、运输车及转运设备的工作状态，在监控指标即将达到或超过预警值时发出预警或报警信息，同时实时监测设备规划信息之间的匹配情况，避免质量事故的发生。

Description

一种混凝土施工中水平运输监测预警方法
技术领域
本发明属于水利工程混凝土浇筑施工中安全控制领域，可以用于水利工程大体积混凝土施工中水平运输过程安全预警。
背景技术
混凝土水平运输是水利工程混凝土浇筑过程中的重要施工环节，负责把大体积混凝土从拌合楼混凝土生产处运输至垂直运输载料区。
在水利工程混凝土施工运输场景中，大体积混凝土在拌合楼处生产，一般通过运输车经工区内的交通线路运输至垂直运输阶段的中转平台。水利工程中由其是混凝土坝涉及到的混凝土种类众多，与之对应的车辆分组也比较多。某级配混凝土生产出来后，要由相应的运输车运至指定的垂直运输设备运输至大坝指定部位。现场混凝土生产与运输活动节奏快，各环节要求衔接紧凑，存在运输车装料等待时间过长、装错料及垂直运输衔接时间过长及转运失误等问题，也就是混凝土生产运输规划调度与预报预警的问题。
传统的混凝土施工水平运输调度通常是通过生产与转运两端的调度人员通过长波通讯设备进行人工调度，在高强度的生产与运输活动中，由于疲劳、疏忽等人为原因导致对装料时间、料车及衔接时间、转运设备无法保证实时调度与预警，也无法保证制定的规划调度计划与实际情况完全相符。
综上所述，传统的混凝土水平运输规划与调度管理相对比较粗犷，依靠加强调度人员的作业培训，增强调度作业熟练度及现场纸质记录等途径来保证混凝土水平运输的效率与质量等。在实际混凝土生产运输过程中，混凝土的生产效率影响运输效率，现场调度人员的沟通配合也直接影响运输效率与运输质量。由于现场的混凝土生产与运输的调度很大程度上受人为因素和施工环境的影响，难以对混凝土水平运输的各个环节进行效率控制与预警，难以避免料车误装料与中转设备匹配失误的问题的发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，在混凝土生产运输过程中，采用精细化、智能化的技术手段和设备有效的监测拌合楼、运输车及转运设备的工作状态，在监控指标即将达到或超过预警值时发出预警或报警信息，同时实时监测设备规划信息之间的匹配情况，避免质量事故的发生。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，它包括以下步骤：
步骤一，进行调度信息规划；
步骤二，拌合楼出机口状态识别；
步骤三，混凝土运输车驶出拌合楼出机口后进入运输阶段，最后进入转运平台。
所述步骤一调度信息规划具体操作方法为：在混凝土生产前，规划调度信息；所述调度信息包括拌合楼生产混凝土信息、出机口i、运输用运输车j与转运缆机设备l；在混凝土浇筑过程中，若调度信息发生变化，调度人员及时进行更新。
所述步骤二拌合楼出机口状态识别具体方法为：
在拌合楼出机口位置安装动作监测分析装置，配置拌合楼出机口编号i、识别下料状态Ii下、对应下料开始时间T下i和结束下料时间T关i；
配合射频识别技术对运输车位置监测，记录运输车j停靠至拌合楼出机口k处，并记录被识别的时间Tjk；
与此同时，对拌合楼出机口与运输车进行匹配，判断运输车j所在的出机口k是否与之对应的所规划的出机口i之间的信息相符，如不符则通过运输车驾驶室中的软硬件系统发出声音报警；
计算混凝土运输车j装料等待时间Δwtij＝T下i-Tjk，装料时间Δptij＝T关i-T下i,在监测系统电子屏中实时显示Δwtij与Δptij，并与系统设定标准值wt与pt进行对比，超时则发出报警。
所述步骤三中具体过程为：
通过UWB定位技术实时监测运输车j的位置D(xjt,yjt,zjt)，配合行程开关硬件监测运输车j的卸料动作状态Ijm，其中m＝0表示未卸料，m＝1表示卸料；
当监测到运输车j卸料动作状态从0转换为1的时，记录该时刻Tj1以及运输车j的位置D1(xjt,yjt,zjt)，记录混凝土运输车j卸料动作状态从1转换为0的时刻Tj0；
同时通过安装在缆机挂钩横梁处的卫星定位设备监测转运缆机设备l的位置d(xnt,ynt,znt)；
在转运平台监测到转运缆机设备l状态信息后，同时对混凝土运输车和转运缆机设备进行匹配，计算运输车j与转运设备l的距离：
式中：ΔDjn为运输车j与转运设备l的距离，(xjt,yjt,zjt)为Tj1时刻运输车j的空间坐标；(xnt,ynt,znt)为转运缆机设备l的空间坐标；
计算实际转运设备编号L＝index(min(ΔDjn))，若L≠l，则在系统中发出报警，通知现场调度人员立即整改；同时计算转运时间Δtt＝Tj0-Tj1,并在系统中实时显示，若接近或超出系统设定时间tt，则发出预警与报警；同时计算这个混凝土运输单循环时间ΔST＝Tj0-Tjk，同时在运输车的系统电子屏里进行提示；其中：L为缆机n编号；Δtt为时刻Tj0和Tj1之间的时间间隔；tt为系统设定时间间隔。
所述UWB定位技术的硬件模块安装在转运平台上，其数据接收装置不少于3个，并联合定位。
数据接收终端接收到的数据均通过GPRS或者自主数据传输网络发送至服务器数据库，进行实时计算分析。
本发明有如下有益效果：
本发明的混凝土施工中水平运输监测预警方法通过对运输车运行状态及实时位置进行监控，结合拌合楼处和转运平台对运输车的识别，可以准确、实时统计运输车在装料、运输、转运等各环节的耗时，并在耗时接近、超过警戒值时实时预警与报警；同时可对拌合楼-运输车-转运设备进行规划，并对各环节的匹配情况进行实时监控，在匹配错误时进行报警；并反馈给现场指挥人员进行及时纠正，避免生产效率损耗与运错料导致的混凝土浇筑质量问题。
具体实施方式
一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，它包括以下步骤：
一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，它包括以下步骤：
步骤一，进行调度信息规划；所述调度信息包括拌合楼生产混凝土信息、出机口i、运输用运输车j与转运缆机设备l；在混凝土浇筑过程中，若调度信息发生变化，调度人员及时进行更新。
步骤二，拌合楼出机口状态识别；
通过在拌合楼出机口位置安装动作监测分析装置，配置拌合楼出机口编号i、识别下料状态Ii下、对应下料开始时间T下i和结束下料时间T关i；
配合射频识别技术(FRID)对运输车位置监测，记录运输车j停靠至拌合楼出机口k处，并记录被识别的时间Tjk；
与此同时，对拌合楼出机口与运输车进行匹配，判断运输车j所在的出机口k是否与之对应的所规划的出机口i之间的信息相符，如不符则通过运输车驾驶室中的软硬件系统发出声音报警；
计算混凝土运输车j装料等待时间Δwtij＝T下i-Tjk，装料时间Δptij＝T关i-T下i,在监测系统电子屏中实时显示Δwtij与Δptij，并与系统设定标准值wt与pt进行对比，超时则发出报警。
步骤三，混凝土运输车驶出拌合楼出机口后进入运输阶段，最后进入转运平台。此时，通过超宽带定位技术(UWB)实时监测运输车j的位置D(xjt,yjt,zjt)，配合行程开关硬件监测运输车j的卸料动作状态Ijm，其中m＝0表示未卸料，m＝1表示卸料；
当监测到运输车j卸料动作状态从0转换为1的时，记录该时刻Tj1以及运输车j的位置D1(xjt,yjt,zjt)，记录混凝土运输车j卸料动作状态从1转换为0的时刻Tj0；
同时通过安装在缆机挂钩横梁处的卫星定位设备监测转运缆机设备l的位置d(xnt,ynt,znt)；
在转运平台监测到转运缆机设备l状态信息后，同时对混凝土运输车和转运缆机设备进行匹配，计算运输车j与转运设备l的距离：
式中：ΔDjn为运输车j与转运设备l的距离，(xjt,yjt,zjt)为Tj1时刻运输车j的空间坐标；(xnt,ynt,znt)为转运缆机设备l的空间坐标；
计算实际转运设备编号L＝index(min(ΔDjn))，若L≠l，则在系统中发出报警，通知现场调度人员立即整改；同时计算转运时间Δtt＝Tj0-Tj1,并在系统中实时显示，若接近或超出系统设定时间tt，则发出预警与报警；同时计算这个混凝土运输单循环时间ΔST＝Tj0-Tjk，同时在运输车的系统电子屏里进行提示；其中：L为缆机n编号；Δtt为时刻Tj0和Tj1之间的时间间隔；tt为系统设定时间间隔。
进一步的，所述UWB定位技术的硬件模块安装在转运平台上，其数据接收装置不少于3个，并联合定位。通过联合定位保证了定位精度。
进一步的，数据接收终端接收到的数据均通过GPRS或者自主数据传输网络发送至服务器数据库，进行实时计算分析。通过上述的数据传输方法提高了传输效率。
本发明的优点为：
1、提供一种混凝土施工水平运输监测预警方法，采用相关软/硬件设备对拌合楼、运输车与转运缆机设备运行过程进行监控，能够分析判断混凝土装料、运输与转运各环节效率是否符合要求，设备匹配是否符合规划。
2、能够自动获取拌合楼出机口属性及运行状态。
3、能够自动获取运输车属性、运行状态与空间位置信息。
4、能够自动获取转运设备属性与空间位置信息。
5、能够实现拌合楼与运输车的识别、匹配。
6、能够实现运输车与转运设备的识别、匹配。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一，进行调度信息规划；
步骤二，拌合楼出机口状态识别；
步骤三，混凝土运输车驶出拌合楼出机口后进入运输阶段，最后进入转运平台。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，其特征在于，所述步骤一调度信息规划具体操作方法为：在混凝土生产前，规划调度信息；所述调度信息包括拌合楼生产混凝土信息、出机口i、运输用运输车j与转运缆机设备l；在混凝土浇筑过程中，若调度信息发生变化，调度人员及时进行更新。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，其特征在于，所述步骤二拌合楼出机口状态识别具体方法为：
在拌合楼出机口位置安装动作监测分析装置，配置拌合楼出机口编号i、识别下料状态Ii下、对应下料开始时间T下i和结束下料时间T关i；
配合射频识别技术对运输车位置监测，记录运输车j停靠至拌合楼出机口k处，并记录被识别的时间Tjk；
与此同时，对拌合楼出机口与运输车进行匹配，判断运输车j所在的出机口k是否与之对应的所规划的出机口i之间的信息相符，如不符则通过运输车驾驶室中的软硬件系统发出声音报警；
计算混凝土运输车j装料等待时间Δwtij＝T下i-Tjk，装料时间Δptij＝T关i-T下i,在监测系统电子屏中实时显示Δwtij与Δptij，并与系统设定标准值wt与pt进行对比，超时则发出报警。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，其特征在于，所述步骤三中具体过程为：
通过UWB定位技术实时监测运输车j的位置D(xjt,yjt,zjt)，配合行程开关硬件监测运输车j的卸料动作状态Ijm，其中m＝0表示未卸料，m＝1表示卸料；
当监测到运输车j卸料动作状态从0转换为1的时，记录该时刻Tj1以及运输车j的位置D1(xjt,yjt,zjt)，记录混凝土运输车j卸料动作状态从1转换为0的时刻Tj0；
同时通过安装在缆机挂钩横梁处的卫星定位设备监测转运缆机设备l的位置d(xnt,ynt,znt)；
在转运平台监测到转运缆机设备l状态信息后，同时对混凝土运输车和转运缆机设备进行匹配，计算运输车j与转运设备l的距离：
式中：ΔDjn为运输车j与转运设备l的距离，(xjt,yjt,zjt)为Tj1时刻运输车j的空间坐标；(xnt,ynt,znt)为转运缆机设备l的空间坐标；
计算实际转运设备编号L＝index(min(ΔDjn))，若L≠l，则在系统中发出报警，通知现场调度人员立即整改；同时计算转运时间Δtt＝Tj0-Tj1,并在系统中实时显示，若接近或超出系统设定时间tt，则发出预警与报警；同时计算这个混凝土运输单循环时间ΔST＝Tj0-Tjk，同时在运输车的系统电子屏里进行提示；其中：L为缆机n编号；Δtt为时刻Tj0和Tj1之间的时间间隔；tt为系统设定时间间隔。
5.根据权利要求4所述的一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，其特征在于，所述UWB定位技术的硬件模块安装在转运平台上，其数据接收装置不少于3个，并联合定位。
6.根据权利要求4所述的一种混凝土施工中水平运输监测预警方法，其特征在于，数据接收终端接收到的数据均通过GPRS或者自主数据传输网络发送至服务器数据库，进行实时计算分析。
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