CN111829582A - 支盘机的监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请关于一种支盘机的监测装置及方法，属于工程建筑桩基施工设备技术领域。本申请提供的装置，通过测量模块，可以测量支盘机的进油管在弓压臂正行程中以及反行程中的流量，该流量与弓压臂的展扩尺寸之间具有一定的对应关系，通过此对应关系，该控制模块获取并输出弓压臂的展扩尺寸，从而通过该装置，实现了对弓压臂的展扩程度的实时监控，且上述弓压臂的展扩尺寸较为准确。

Description

支盘机的监测装置及方法

技术领域

本申请涉及工程建筑桩基施工设备技术领域，特别涉及一种支盘机的监测装置及方法。

背景技术

支盘机是一种应用于工程建筑桩基施工过程的设备，在建筑桩基的桩孔成型后，灌注混凝土前，使用支盘机在成孔中成型盘状的凹槽，从而使通过相应桩孔灌注的基桩也具有承力盘，由于承力盘底端受力，将减小侧阻所占比例，从而缩短桩长，节省混凝土和钢筋材料，并能缩短工期。

上述支盘机在施工过程中，在支盘机下放到设计位置后，主要是通过液压机对支盘机施加压力，使支盘机的弓压臂打开，从而使打开的弓压臂在桩孔中成型盘状的凹槽。

目前，支盘机弓压臂的展扩程度，主要是通过液压站液压表的变化来判断，当液压表停在某一压力不能再增加时，即判断为支盘机的弓压臂已经张开达到最大位置，然而，通过液压并不能准确判断弓压臂的展扩程度。

发明内容

本申请实施例提供了一种支盘机的监测装置及方法，能够解决目前常用的支盘机的检测方法不能准确判断弓压臂的展扩程度的问题。该技术方案如下：

一方面，提供了一种支盘机的监测装置，该装置包括：测量模块、控制模块以及输出模块；

该测量模块、该控制模块以及该输出模块依次电性耦接；

该测量模块的第一端连接于支盘机的进油管的靠近液压站的一端，该测量模块的第二端连接于该进油管的远离液压站的一端，用于将基于该进油管测得的数据传输至该控制模块；

该第一端和该第二端之间通过第一油管支路和第二油管支路分别连通，该第一油管支路上具有第一流量传感器以及仅能沿第一端向第二端方向打开的第一单向阀，该第二油管支路上具有第二流量传感器以及仅能沿第二端向第一端方向打开的第二单向阀；

该控制模块中储存有流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，该控制模块用于基于接收到的数据和该对应关系，将支盘机的弓压臂的展扩尺寸传输至该输出模块；

该输出模块用于输出该支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

在一种可能设计中，该测量模块还包括第一压力传感器和第二压力传感器；

该第一压力传感器位于该第一油管支路上，该第二压力传感器位于该第二油管支路上。

在一种可能设计中，该控制模块包括：可编程控制器。

在一种可能设计中，该输出模块包括：通用串行总线接口、显示屏和远程输出端口中的至少一个。

在一种可能设计中，该显示屏用于基于弓压臂的展扩尺寸，实时输出弓压臂的展扩图像，该展扩图像包括俯视图和正视图，该俯视图显示的内容包括：已挤扩的部分、正在挤扩部分的展扩程度和未挤扩部分，该正视图用于显示弓压臂的实时展扩尺寸。

在一种可能设计中，该装置还包括：云端数据库，该云端数据库用于存储该支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

在一种可能设计中，该装置还包括：输入单元，用于输入相应的桩基工程信息。

在一种可能设计中，该装置还包括：报警模块；

该报警模块和该控制模块电性耦接，当该第一流量传感器输出的流量数据超过正行程流量阈值时，该控制模块控制该报警模块报警。

在一种可能设计中，该装置还包括测量手提箱，该测量手提箱用于容置该测量模块。

在一种可能设计中，该装置还包括检测操作手提箱，该控制模块和该输出模块均位于该检测操作手提箱内。

一方面，提供了一种支盘机的监测方法，应用于如上述任一种可能设计中提供的支盘机的监测装置，该方法包括：

在支盘机的弓压臂处于正行程时，该测量模块中的第一流量传感器将对应的流量数据输出至该控制模块；

在支盘机的弓压臂处于反行程时，该测量模块中的第二流量传感器将对应的流量数据输出至该控制模块；

该控制模块基于接收到的数据，以及流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，将支盘机的弓压臂的展扩尺寸传输至该输出模块；

该输出模块以俯视图和正视图的形式输出该支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

本申请提供的装置，通过测量模块，可以测量支盘机的进油管在弓压臂正行程中以及反行程中的流量，该流量与弓压臂的展扩尺寸之间具有一定的对应关系，通过此对应关系，该控制模块获取并输出弓压臂的展扩尺寸，从而通过该装置，实现了对弓压臂的展扩程度的实时监控，且上述弓压臂的展扩尺寸较为准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种支盘机的监测装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种支盘机的监测方法的流程图。

附图中的各个标号说明如下：

1-测量模块；

11-第一端，12-第二端，13-第一油管支路，14-第二油管支路，15-第一流量传感器，16-第一单向阀，17-第二流量传感器，18-第二单向阀，19-第一压力传感器，110-第二压力传感器；

2-控制模块；

3-输出模块；

31-通用串行总线接口，32-显示屏，33-远程输出端口；

4-云端数据库；

5-报警模块；

6-云监控终端；

7-管理员终端；

8-测量手提箱；

9-检测操作手提箱。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种支盘机的监测装置的结构示意图，请参见图1,该装置包括：测量模块1、控制模块2以及输出模块3；该测量模块1、该控制模块2以及该输出模块3依次电性耦接；该测量模块1的第一端11连接于支盘机的进油管的靠近液压站的一端，该测量模块1的第二端12连接于该进油管的远离液压站的一端，用于将基于该进油管测得的数据传输至该控制模块2；该第一端11和该第二端12之间通过第一油管支路13和第二油管支路14分别连通，该第一油管支路13上具有第一流量传感器15以及仅能沿第一端11向第二端12方向打开的第一单向阀16，该第二油管支路14上具有第二流量传感器17以及仅能沿第二端12向第一端11方向打开的第二单向阀18；该控制模块2中储存有流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，该控制模块2用于基于接收到的数据和该对应关系，将支盘机的弓压臂的展扩尺寸传输至该输出模块3；该输出模块3用于输出该支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

下面对本申请实施例提供的支盘机的监测装置的工作原理进行详述：

利用支盘机的进行挤扩支盘灌注桩的施工工艺如下：

成孔及第一次清孔；支盘；安装钢筋笼；下灌注导管及第二次清孔；灌注混凝土；养护。

其中，该支盘过程包括：

使用吊车起吊支盘机；将支盘机下放至桩孔内的设计位置；在支盘机的弓压臂处于正行程时，也即是弓压臂支开过程中，液压站通过进油管中的第一油管支路13向支盘机的弓压臂加压，此时第一单向阀16打开，第二单向阀18起到阻隔作用，推动弓压臂开始挤扩，开始第一次挤扩支盘；当弓压臂达到最大张开程度后，液压站通过出油管加压，第二单向阀18打开，第一单向阀16起到阻隔作用，机油通过第二油管支路14流回液压站，从而开始收回弓压臂；根据盘径和弓压臂的宽度，计算挤扩次数及每次应转动的角度；第一次转动支盘机；依照上述过程进行第二次挤扩，以及后续的若干次转动和挤扩，直至完成一个盘的挤扩成型。上下移动支盘机至下一个盘的设计位置，进行下一次挤扩成型，直至完成多个设计盘的挤扩成型。

在上述支盘过程中的挤扩过程中：

在支盘机的弓压臂处于正行程时，也即是弓压臂支开过程中，该测量模块1中的第一流量传感器15将对应的流量数据输出至该控制模块2；在支盘机的弓压臂处于反行程时，该测量模块1中的第二流量传感器17将对应的流量数据输出至该控制模块2；该控制模块2基于接收到的数据，以及流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，将支盘机的弓压臂的展扩尺寸传输至该输出模块3；该输出模块3用于以俯视图和正视图的形式输出该支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

本申请提供的装置，通过测量模块1，可以测量支盘机的进油管在弓压臂正行程中以及反行程中的流量，该流量与弓压臂的展扩尺寸之间具有一定的对应关系，通过此对应关系，该控制模块2获取并输出弓压臂的展扩尺寸，从而通过该装置，实现了对弓压臂的展扩程度的实时监控，且上述弓压臂的展扩尺寸较为准确。

下面对本申请实施例提供的支盘机的监测装置的具体结构进行详述：

下面介绍测量模块1的结构：

该测量模块1的第一端11连接于支盘机的进油管的靠近液压站的一端，该测量模块1的第二端12连接于该进油管的远离液压站的一端，用于将基于该进油管测得的数据传输至该控制模块2；该第一端11和该第二端12之间通过第一油管支路13和第二油管支路14分别连通，该第一油管支路13上具有第一流量传感器15以及仅能沿第一端11向第二端12方向打开的第一单向阀16，该第二油管支路14上具有第二流量传感器17以及仅能沿第二端12向第一端11方向打开的第二单向阀18。

其中，该支盘机的正行程为：弓压臂由闭合状态打开的过程，支盘机的反行程为弓压臂由打开状态闭合的过程。在正行程中，液压站通过进油管向支盘机的弓压臂加压，由于第一单向阀16沿第一端11向第二端12方向打开，此时进油管中的机油能通过第一端11的1#液压接口流入第一油管支路13，由于第二单向阀18的阻隔作用，不能流入第二油管支路14。因此，第一流量传感器15获取到的即为正行程中的流量，该流量能够反映正行程中弓压臂的展扩程度。

在反行程中，液压站通过出油管向支盘机的弓压臂加压，由于第二单向阀18沿第二端12向第一端11方向打开，此时进油管中的机油能通过第二端12的2#液压接口流回第二油管支路14，由于第一单向阀16的阻隔作用，不能流入第一油管支路13。因此，第二流量传感器17获取到的即为反行程中的流量，该流量能够反映反行程中弓压臂的展扩程度。

在一种可能设计中，该测量模块1还包括第一压力传感器19和第二压力传感器110；该第一压力传感器19位于该第一油管支路13上，该第二压力传感器110位于该第二油管支路14上。

其中，该第一压力传感器19用于测量正行程中的机油压力，并将上述压力传输给控制模块2，该第二压力传感器110用于测量反行程中的机油压力，并将上述压力传输给控制模块2，以便控制模块2基于上述压力判断弓压臂受到的压力大小。

该第一压力传感器19设置于测量模块1的第一端11和第一流量传感器15之间，从而可以更为准确的确定该第一油管支路13中的流量；该第二压力传感器110设置于测量模块1的第二端12和第二流量传感器17之间，从而可以更为准确的确定该第二油管支路14中的流量。

通过测量模块1，可以精确测量液压读数和液压油流量，从而精确判断弓压臂张开状态。

下面介绍控制模块2的结构：

该控制模块2中储存有流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，上述对应关系可以是基于已有的流量数据，进行数据分析获取的，例如，可以根据已经施工完成的承力盘，在施工过程中，记录正行程中的流量数据以及弓压臂实际的展扩尺寸，也记录反行程中的流量数据以及弓压臂实际的展扩尺寸，对上述数据进行数学分析，从而获取正行程中的流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，以及反行程中的流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，该关系可以是函数关系或映射关系等。基于上述对应关系，该控制模块2将接收到的流量数据输入到上述对应关系中，实时获取弓压臂的展扩尺寸，该控制模块2将支盘机的弓压臂的展扩尺寸传输至该输出模块3。

在一种可能设计中，该控制模块2中还可以通过弓压臂的展扩尺寸来判断一次挤扩是否完成，当弓压臂的展扩尺寸为预设的展扩尺寸时，确定完成一次挤扩。该控制模块2还用于记录挤扩次数，每完成一次挤扩，该控制模块2记录的挤扩次数加一，从而通过上述结构代替人工记录挤扩次数，节省人力，避免人为误差使上述记录结果较为准确。

也即是说，该控制模块2可以将挤扩支盘的状态实时输出该输出模块3，挤扩支盘的状态包括挤扩次数、本次挤扩的实时展扩程度、实时液压。

通过控制模块2，可以对各项数据进行记录和分析，自动监控支盘过程，无需再设置成盘质量监督员，节省人力。

在一种可能设计中，该控制模块2包括：可编程控制器，该可编程控制器内可以储存上述对应关系，还可以设置有一定的分析程序，对接收到的数据进行分析处理。

该控制模块2基于自身的分析以及接收到的信息，可以对工程名称、施工单位、施工部位、支盘机编号、桩号、盘数、第几盘、挤扩次数、第几次挤扩、挤扩瞬时压力、首次挤扩最大压力、实时流量、挤扩状态、挤扩尺寸、挤扩完成比例、挤扩开始时间、结束时间、正行程耗时等进行存储和发送。

该控制模块2还可以基于收集的信息，生成历史曲线，以时间为横坐标，纵坐标可显示当前盘数、当前次数、扩盘尺寸、挤扩压力等数值。

该控制模块2还可以基于收集的信息，根据收集的信息，生成数据报表，以便打印。

各桩完成挤扩至盘后，将所有数据存盘；可通过存盘数据回溯支盘过程，查看支盘的动态显示；还可以通过U盘接口拷贝到其他存储介质。

下面介绍输出模块3的结构：

该输出模块3用于对控制模块2输出的分析结果进行输出，在一种可能设计中，该输出模块3包括：通用串行总线接口31、显示屏32和远程输出端口33中的至少一个。下面对上述多种可能的结构分别介绍：

该通用串行总线接口31可以与外部存储设备通过数据线连接，从而通过数据线将弓压臂的展扩尺寸进行传输。

在一种可能设计中，该显示屏32用于基于弓压臂的展扩尺寸，实时输出弓压臂的展扩图像，该展扩图像包括俯视图和正视图，该俯视图显示的内容包括：已挤扩的部分、正在挤扩部分的展扩程度和未挤扩部分，该正视图用于显示弓压臂的实时展扩尺寸。

例如，该显示屏32可以基于接收到的信号，以主视和俯视两个角度对弓压臂的工作状态进行显示。其中，从该主视图中可以看出弓压臂当前的展扩尺寸，从该俯视图可以看出弓压臂的转动角度(已挤扩完成的部分)和当前正在挤扩部分的展扩程度。

在该显示屏32中，还可以使用实线显示弓压臂的已经挤扩过的区域，使用虚线显示弓压臂的未挤扩过的区域(或不显示)。

进一步的，该显示屏32还可以用于显示报警信息。

在一些可能设计中，该装置可以还包括其他模块，下面进行介绍：

在一种可能设计中，该装置还包括：云端数据库4，该云端数据库4用于存储该支盘机的弓压臂的展扩尺寸，以便管理员随时下载查看，使支盘过程可以回溯。

在一种可能设计中，该装置还包括：云监控终端6和管理员终端7。

采用本装置监控支盘工作过程，管理员可以通过管理员终端7或云监控终端6，实时远程查看挤扩机的工作状态，可取消现场的专职成盘质量监督员，设立兼职质检员即可，节约了管理成本。

其中，该管理员终端7可以是手机、电脑等；该云监控终端6也可以是手机、电脑等，本实施例对此不做限定。

在一种可能设计中，该装置还包括：支盘智监仪软件，该软件可以被安装于控制模块2、管理员终端7、云监控终端6，以便对接收到的数据进行进一步分析。

该管理员终端7，用于：

1、新建工程，输入工程名称、工程部位、支盘机编号、基桩桩数、桩径、桩长、盘径、盘数等信息；

2、删除、修改工程信息；

3、新建、删除、修改操作员账户、云监控账户。

4、实时查看监测模块的信息。

在一种可能设计中，该装置还包括：输入单元，用于输入相应的桩基工程信息。

其中，该输入单元可以是单独的输入单元，例如，单独的显示器，也可以是与显示屏32集成在一体的。

该输入单元是工业触摸屏。通过该工业触摸屏可以连接控制模块2，该控制模块2控制工业触摸屏输出画面，以及该控制模块2通过工业触摸屏获取操作员输入的信息，上述操作过程可以是：操作员登录操作员账户，选择工程、施工单位、施工部位、支盘机编号、基桩参数，输入桩号，开始挤扩操作监控。其中，开始挤扩操作的过程可以是通过控制支盘机来进行，也可以是在控制模块2与支盘机之间电性耦接，通过控制模块2控制支盘机来进行的，本实施例对此不作限定。

进一步地，操作员还可以通过工业触摸屏输入设计盘径和弓压臂宽度，基于此，控制模块2中的分析程序计算所需的挤扩次数，并计算每次的转动角度；通过显示屏32显示每次需要转动的角度和转动次数；且通过显示屏32显示目前处于第几次挤扩。

在一种可能设计中，该装置还包括：报警模块5；该报警模块5和该控制模块2电性耦接，当该第一流量传感器15输出的流量数据超过正行程流量阈值时，该控制模块2控制该报警模块5报警。

其中，该正行程流量阈值为预先设定的值，当该第一流量传感器15输出的流量数据超过正行程压力阈值时，表示该弓压臂的展扩程度已达到最大值，需要及时进行观察和控制，该控制模块2可以控制该报警模块5报警，以提醒操作员。

当该测量模块1还包括第一压力传感器19和第二压力传感器110时，当该第一压力传感器19输出的压力数据超过正行程压力阈值时，表示该弓压臂受到的压力已经达到最大状态，需要及时进行观察和控制，该控制模块2也可以控制该报警模块5报警，以提醒操作员。

该报警模块5可以具有多种结构，例如，可以包括声音报警单元、灯光报警单元、远程报警单元中的至少一个。从而可以通过鸣响、灯光闪烁或发送远程信号等方式报警，本实施对此不作限定。

在一种可能设计中，该装置还包括测量手提箱8，该测量手提箱8用于容置该测量模块1，从而使该测量模块1便于携带和移动。

在一种可能设计中，该装置还包括检测操作手提箱9，该控制模块2和该输出模块3均位于该检测操作手提箱9内，从而使控制模块2和该输出模块3便于携带和移动。具体地，可编程控制器、工业触摸屏、监测端传输线接口、U盘接口，以上各部分集成布置在操作检测手提箱上。

图2是本申请实施例提供的一种支盘机的监测方法的流程图，请参见图2，该方法应用于如上述任一种可能设计中提供的支盘机的监测装置，该方法包括：

201、在支盘机的弓压臂处于正行程时，该测量模块1中的第一流量传感器15将对应的流量数据输出至该控制模块2。

在该步骤中，该第一流量传感器15可以是每个一定的时间段测量并发送一次流量数据，例如，每隔0.2～1.0s。

202、在支盘机的弓压臂处于反行程时，该测量模块1中的第二流量传感器17将对应的流量数据输出至该控制模块2。

203、该控制模块2基于接收到的数据，以及流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，将支盘机的弓压臂的展扩尺寸传输至该输出模块3。

204、该输出模块3以俯视图和正视图的形式输出该支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。

本申请提供的装置，通过测量模块1，可以测量支盘机的进油管在弓压臂正行程中以及反行程中的流量，该流量与弓压臂的展扩尺寸之间具有一定的对应关系，通过此对应关系，该控制模块2获取并输出弓压臂的展扩尺寸，从而通过该装置，实现了对弓压臂的展扩程度的实时监控，且上述弓压臂的展扩尺寸较为准确。

上述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种支盘机的监测装置，其特征在于，所述装置包括：测量模块(1)、控制模块(2)以及输出模块(3)；

所述测量模块(1)、所述控制模块(2)以及所述输出模块(3)依次电性耦接；

所述测量模块(1)的第一端(11)连接于支盘机的进油管的靠近液压站的一端，所述测量模块(1)的第二端(12)连接于所述进油管的远离液压站的一端，用于将基于所述进油管测得的数据传输至所述控制模块(2)；

所述第一端(11)和所述第二端(12)之间通过第一油管支路(13)和第二油管支路(14)分别连通，所述第一油管支路(13)上具有第一流量传感器(15)以及仅能沿第一端(11)向第二端(12)方向打开的第一单向阀(16)，所述第二油管支路(14)上具有第二流量传感器(17)以及仅能沿第二端(12)向第一端(11)方向打开的第二单向阀(18)；

所述控制模块(2)中储存有流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，所述控制模块(2)用于基于接收到的数据和所述对应关系，将支盘机的弓压臂的展扩尺寸传输至所述输出模块(3)；

所述输出模块(3)用于输出所述支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量模块(1)还包括第一压力传感器(19)和第二压力传感器(110)；

所述第一压力传感器(19)位于所述第一油管支路(13)上，所述第二压力传感器(110)位于所述第二油管支路(14)上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块(2)包括：可编程控制器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出模块(3)包括：通用串行总线接口(31)、显示屏(32)和远程输出端口(33)中的至少一个。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述显示屏(32)用于基于弓压臂的展扩尺寸，实时输出弓压臂的展扩图像，所述展扩图像包括俯视图和正视图，所述俯视图显示的内容包括：已挤扩的部分、正在挤扩部分的展扩程度和未挤扩部分，所述正视图用于显示弓压臂的实时展扩尺寸。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：云端数据库(4)，所述云端数据库(4)用于存储所述支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：输入单元，用于输入相应的桩基工程信息。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：报警模块(5)；

所述报警模块(5)和所述控制模块(2)电性耦接，当所述第一流量传感器(15)输出的流量数据超过正行程流量阈值时，所述控制模块(2)控制所述报警模块(5)报警。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括测量手提箱(8)，所述测量手提箱用于容置所述测量模块(1)。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括检测操作手提箱(9)，所述控制模块(2)和所述输出模块(3)均位于所述检测操作手提箱(9)内。

11.一种支盘机的监测方法，其特征在于，应用于如权利要求1～权利要求10任一项所述的支盘机的监测装置，所述方法包括：

在支盘机的弓压臂处于正行程时，所述测量模块(1)中的第一流量传感器(15)将对应的流量数据输出至所述控制模块(2)；

在支盘机的弓压臂处于反行程时，所述测量模块(1)中的第二流量传感器(17)将对应的流量数据输出至所述控制模块(2)；

所述控制模块(2)基于接收到的数据，以及流量与支盘机的弓压臂的展扩尺寸之间的对应关系，将支盘机的弓压臂的展扩尺寸传输至所述输出模块(3)；

所述输出模块(3)以俯视图和正视图的形式输出所述支盘机的弓压臂的展扩尺寸。

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