CN111787086B - 一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法 - Google Patents

一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法 Download PDF

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Abstract

一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法，步骤1：获取缆机主副塔及吊钩的三维位置，并获取缆机平台的放罐区域边界线的实地测量坐标；步骤2：判断缆机卸料是否完成；步骤3：计算缆机停靠坐标；步骤4：计算缆机停靠桩号。通过以上步骤实现运输车与缆机实际停靠位置的对位。本发明的目的是为了解决在混凝土运输车匹配缆机时需要多次倒车才能准确停靠在正确桩号，这样导致混凝土入仓耗时过长，严重降低工程效率的技术问题。

Description

一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法
技术领域
本发明属于水利工程施工技术领域，它具体涉及水利工程混凝土浇筑施工中运输过程监控，尤其涉及一种可以用于水利工程大体积混凝土浇筑过程中的缆机停靠接料平台桩号识别方法。
背景技术
在水利工程施工过程中，尤其是拱坝、重力坝等混凝土坝，受地形限制，需采用混凝土运输车将混凝土由拌合楼运输至缆机平台，再由缆机吊送入仓面进行施工。水利工程中涉及到多种标号、种类的混凝土，需通过多台缆机、混凝土运输车协同配合，运输到同一仓面的不同位置进行浇筑。在这一过程中，需保障每一次混凝土运输车能够将自身运载的混凝土快速准确的匹配对应的缆机，防止出现混凝土多次倒车的情况发生。
传统的运输车与缆机匹配，多数采用人工匹配方式，通过仓面-缆机操作室-运输车驾驶室间的无线通讯、旗语信号来传输物料运输信息。操作层面上，一般通过人工观察的模式确定缆机接料桩号，来指挥运输车倒车位置。众所周知，缆机吊罐直径为2.5m，运输车倒车对位精度要求高，在混凝土缆机吊运过程中，缆机在仓面对位移动大车的现象时有发生，施工员在判断缆机停靠桩号不准确情况时有发生，造成运输车在装料平台多次倒车，延长混凝土入仓时间。因此，可以认为，每一车混凝土的运输过程均需要进行运输车倒车匹配缆机，且缆机停靠装料平台位置不确定，仅靠人工进行确认很难避免出现误判，难免出现多次倒车现象，甚至出现混凝土入仓耗时过长后再重新铲运出仓的情况发生，不但造成财产损失和物资浪费，还严重降低了工程效率，甚至影响工程质量，需要采用精细化、智能化的技术手段和设备实时的监控分析缆机停靠桩号，在运输车倒车前进行消息提醒，避免事故发生。在混凝土运输车匹配缆机时需要多次倒车才能准确停靠在正确桩号，缆机吊罐卸料后运输车运输。
发明内容
本发明的目的是为了解决在混凝土运输车匹配缆机时需要多次倒车才能准确停靠在正确桩号，这样导致混凝土入仓耗时过长，严重降低工程效率的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法，它包括以下步骤：
步骤1：获取缆机主副塔及吊钩的三维位置T1(x0,y0,z0)、T2(x1,y1,z1)和P(x0,y0,z0)，并获取缆机平台的放罐区域边界线的实地测量坐标D1(x0,y0,z0)、D2(x1,y1,z1)并将其分别与桩号Z1、桩号Z2对应；
步骤2：判断缆机卸料是否完成，根据缆机吊钩坐标P(x0,y0,z0)中的z0判断缆机是否卸料完成，若卸料完成，则开始计算缆机在卸料平台的停靠坐标、停靠桩号等数据；
步骤3：计算缆机停靠坐标，通过主副塔监控坐标形成直线L1(T1(x0,y0,z0)，T2(x1,y1,z1))，通过缆机平台边界线边界点坐标形成直线L2(D1(x0,y0,z0)，D2(x1,y1,z1))，计算L1与L2的交点K的坐标K(x,y,z)，则K点坐标为缆机停靠平台坐标；
步骤4：计算缆机停靠桩号，计算缆机停靠位置K(x,y,z)与放罐区边界点D1(x0,y0,z0)的距离a1，放罐区边界点D1(x0,y0,z0)与D2(x1,y1,z1)的距离a2，进而获得缆机实际停靠的停靠桩的桩号。
通过以上步骤实现运输车与缆机实际停靠位置的对位。
在步骤2中，在判断缆机卸料是否完成时，若高程z0持续升高，且变化在5m以上，则认为卸料结束。
在步骤4中，缆机实际停靠的停靠桩的桩号Z由公式Z＝a1*(Z2-Z1)/a2+Z1获得。
在步骤4之后，通过缆机运料计划信息，判断缆机将接料的运输车；将运输车及缆机停靠桩号信息发送至现场指挥人员，同步将缆机停靠桩号发送至运输车驾驶室显示屏，以便现场人员提前预判，从而实现运输车提前对位。
通过在缆机主副塔、吊钩大梁及运输车驾驶室内安装定位设备，实时获取缆机主副塔及吊钩大梁的三维位置T1(x0,y0,z0)、T2(x1,y1,z1)和P(x0,y0,z0)，定位设备包括卫星定位装置或超宽频定位装置或激光定位装置。
一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的系统，它包括定位装置、通信装置、现场指挥中心服务器；
所述定位装置分别安装在缆机主副塔、吊钩、运输车驾驶室内，用于各个安装点坐标的获取；
所述通信装置用于定位装置、现场指挥中心服务器之间数据的交互及链接；
所述现场指挥中心服务器用于从通信装置获取各个定位装置安装点的坐标，并对各个安装点坐标进行数据处理，再通过处理后的数据指挥运输车的动作。
还包括运输车驾驶室端主机，运输车驾驶室端主机与运输车驾驶室显示器连接，运输车驾驶室端主机用于接收从指挥中心服务器发送的缆机停靠桩号，运输车驾驶室显示器用于显示缆机停靠桩号，现场工作人员通过缆机停靠桩号操作运输车的动作。
在各个安装点坐标的获取及在对各个安装点坐标进行数据处理时，采用混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法进行处理。
本发明有如下有益效果：
1、本发明在几个主要位置设置定位设备，通过几个主要位置的坐标信息并结合混凝土运输调度信息获取缆机的目标转运运输车信息，并通过信息通过4G传输给目标运输车，运输车可以提前停靠缆机到达接料点，提高了运输车的规划与作业效率，极大的保证了整个施工区域运料作业的有序性；
2、本发明最终能准确地获得缆机在接料平台的停靠桩号，转料运输车可事先精准停靠目标下料点进行等候，避免了因运输车多次倒车对位影响施工效率，或因转料对接错误影响施工质量，不仅提高了运输车与缆机转运匹配的及时性，规避了混凝土入仓耗时过长，而且保证了运输车与缆机转运匹配的准确性，提高了混凝土浇筑质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法，它包括以下步骤：
步骤1：获取缆机主副塔及吊钩的三维位置T1(x0,y0,z0)、T2(x1,y1,z1)和P(x0,y0,z0)，并获取缆机平台的放罐区域边界线的实地测量坐标D1(x0,y0,z0)、D2(x1,y1,z1)并将其分别与桩号Z1、桩号Z2对应；
其中，通过在缆机主副塔、吊钩大梁及运输车驾驶室内安装定位设备，实时获取缆机主副塔及吊钩大梁的三维位置T1(x0,y0,z0)、T2(x1,y1,z1)和P(x0,y0,z0)，定位设备包括卫星定位装置或超宽频定位装置或激光定位装置。
步骤2：判断缆机卸料是否完成，根据缆机吊钩坐标P(x0,y0,z0)中的z0判断缆机是否卸料完成，若卸料完成，则开始计算缆机在卸料平台的停靠坐标、停靠桩号等数据；
其中在判断缆机卸料是否完成时，若高程z0持续升高，且变化在5m以上，则认为卸料结束；
步骤3：计算缆机停靠坐标，通过主副塔监控坐标形成直线L1(T1(x0,y0,z0)，T2(x1,y1,z1))，通过缆机平台边界线边界点坐标形成直线L2(D1(x0,y0,z0)，D2(x1,y1,z1))，计算L1与L2的交点K的坐标K(x,y,z)，则K点坐标为缆机停靠平台坐标；
步骤4：计算缆机停靠桩号，计算缆机停靠位置K(x,y,z)与放罐区边界点D1(x0,y0,z0)的距离a1，放罐区边界点D1(x0,y0,z0)与D2(x1,y1,z1)的距离a2，进而获得缆机实际停靠的停靠桩的桩号。
其中，缆机实际停靠的停靠桩的桩号Z由公式Z＝a1*(Z2-Z1)/a2+Z1获得。
一般卸料平台成为线性分布区域，其缆机停靠位置随缆机主副塔移动而变化，本发明中获取依靠即定的放罐区域两边界处的桩号D1、D2的坐标，结合缆机回程开始的实时位置信息，最终由上述公式获得缆机在卸料平台的精确桩号位置。
通过缆机运料计划信息，判断缆机将接料的运输车；将运输车及缆机停靠桩号信息发送至现场指挥人员，同步将缆机停靠桩号发送至运输车驾驶室显示屏，以便现场人员提前预判，从而实现运输车提前对位。
通过以上步骤实现运输车与缆机实际停靠位置的对位。
一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的系统，它包括定位装置、通信装置、现场指挥中心服务器；
所述定位装置分别安装在缆机主副塔、吊钩、运输车驾驶室内，用于各个安装点坐标的获取；
所述通信装置用于定位装置、现场指挥中心服务器之间数据的交互及链接；
所述现场指挥中心服务器用于从通信装置获取各个定位装置安装点的坐标，并对各个安装点坐标进行数据处理，再通过处理后的数据指挥运输车的动作。
还包括运输车驾驶室端主机，运输车驾驶室端主机与运输车驾驶室显示器连接，运输车驾驶室端主机用于接收从指挥中心服务器发送的缆机停靠桩号，运输车驾驶室显示器用于显示缆机停靠桩号，现场工作人员通过缆机停靠桩号操作运输车的动作。
在各个安装点坐标的获取及在对各个安装点坐标进行数据处理时，采用上述混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法进行处理。

Claims (7)

1.一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤1：获取缆机主副塔及吊钩的三维位置T1(x0,y0,z0)、T2(x1,y1,z1)和P(x0,y0,z0)，并获取缆机平台的放罐区域边界线的实地测量坐标D1(x0,y0,z0)、D2(x1,y1,z1)并将其分别与桩号Z1、桩号Z2对应；
步骤2：判断缆机卸料是否完成，根据缆机吊钩坐标P(x0,y0,z0)中的z0判断缆机是否卸料完成，若卸料完成，则开始计算缆机在卸料平台的停靠坐标、停靠桩号等数据；
步骤3：计算缆机停靠坐标，通过主副塔监控坐标形成直线L1(T1(x0,y0,z0)，T2(x1,y1,z1))，通过缆机平台边界线边界点坐标形成直线L2(D1(x0,y0,z0)，D2(x1,y1,z1))，计算L1与L2的交点K的坐标K(x,y,z)，则K点坐标为缆机停靠平台坐标；
步骤4：计算缆机停靠桩号，计算缆机停靠位置K(x,y,z)与放罐区边界点D1(x0,y0,z0)的距离a1，放罐区边界点D1(x0,y0,z0)与D2(x1,y1,z1)的距离a2，进而获得缆机实际停靠的停靠桩的桩号；
通过以上步骤实现运输车与缆机实际停靠位置的对位。
2.根据权利要求1所述的混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法，其特征在于：通过在缆机主副塔、吊钩大梁及运输车驾驶室内安装定位设备，实时获取缆机主副塔及吊钩大梁的三维位置T1(x0,y0,z0)、T2(x1,y1,z1)和P(x0,y0,z0)，定位设备包括卫星定位装置或超宽频定位装置或激光定位装置。
3.根据权利要求1所述的混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法，其特征在于：在步骤2中，在判断缆机卸料是否完成时，若高程z0持续升高，且变化在5m以上，则认为卸料结束。
4.根据权利要求1所述的混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法，其特征在于：在步骤4中，缆机实际停靠的停靠桩的桩号Z由公式Z＝a1*(Z2-Z1)/a2+Z1获得。
5.根据权利要求1至4其中之一所述的混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的方法，其特征在于：在步骤4之后，通过缆机运料计划信息，判断缆机将接料的运输车；将运输车及缆机停靠桩号信息发送至现场指挥人员，同步将缆机停靠桩号发送至运输车驾驶室显示屏，以便现场人员提前预判，从而实现运输车提前对位。
6.一种混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的系统，其特征在于：它包括定位装置、通信装置、现场指挥中心服务器；
所述定位装置分别安装在缆机主副塔、吊钩、运输车驾驶室内，用于各个安装点坐标的获取；
所述通信装置用于定位装置、现场指挥中心服务器之间数据的交互及链接；
所述现场指挥中心服务器用于从通信装置获取各个定位装置安装点的坐标，并对各个安装点坐标进行数据处理，再通过处理后的数据指挥运输车的动作；
在各个安装点坐标的获取及在对各个安装点坐标进行数据处理时，采用如权利要求1至4中任一项所述的方法。
7.根据权利要求6所述的混凝土施工中缆机停靠装料平台桩号识别的系统，其特征在于：还包括运输车驾驶室端主机，运输车驾驶室端主机与运输车驾驶室显示器连接，运输车驾驶室端主机用于接收从指挥中心服务器发送的缆机停靠桩号，运输车驾驶室显示器用于显示缆机停靠桩号，现场工作人员通过缆机停靠桩号操作运输车的动作。
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