CN116482339A - 振捣棒及其振捣密实性判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振捣棒，包括振捣棒头和与所述振捣棒头连接振捣棒管，所述振捣棒头内集成有IMU传感器模块和GPS‑RTK模块，所述IMU传感器模块用于检测所述振捣棒头的姿态信息，所述GPS‑RTK模块用于检测所述振捣棒头的位置信息，所述振捣棒管上连接有振捣棒状态信号判定装置，所述振捣棒状态信号判定装置用于根据所述IMU传感器模块检测的姿态信息以及所述GPS‑RTK模块检测的位置信息对振捣棒的振捣密实性进行判断，并给出振捣棒工作状态的工作指示灯；本发明还公开了一种振捣棒的振捣密实性判断方法，本发明解决了目前振捣施工的密实性不高的问题。

Description

振捣棒及其振捣密实性判断方法

技术领域

本发明涉及混凝土技术和优化混凝土振捣密实性技术领域，特别是一种振捣棒及其振捣密实性判断方法。

背景技术

振捣在混凝土施工中占有重要地位，但因混凝土内为无光区而难以直观观察其密实效果，由此造成混凝土振捣质量无直观测定结果。实际施工环境下，振捣密实效果及质量把控通常依赖于施工工人的经验性评判，同时极大地限制了振捣技术进步。所以，要想提升振捣密实性效果与混凝土质量就必须要持续开发信息化监测管控手段。在混凝土施工密实性效果及质量信息化监控与管控手段上，离不开振捣棒工作状态判断，插入角度与插入深度测量，振捣棒实时定位等技术。靠传统工人经验及测量方法无法达到高密实，高质量混凝土。

当前施工现场对振捣质量控制时，普遍采用施工人员经验对振捣棒摆放位置，摆放深度和振捣间距等参数进行主观调整、振捣时间和其他过程实时控制参数使混凝土在经验上大致得到了保证。工人在实际操作中进行振捣作业，不能达到实时准确地掌握位置，深度和振捣时间的目的，常常是凭经验进行作业，具有较大的随意性，受到人为因素，工况的影响较大；一旦发生欠振，过振和漏振等现象，其振捣效果达不到施工质量要求，易遗留质量缺陷而在振捣过程中又不能及时了解，因此，目前，急需解决目前振捣施工过程中，依靠施工人员的经验来控制质量的问题。

振捣作为混凝土施工的重要一环，对于混凝土内部的隐形施工的数据测量是非常有必要的，尽管现在存在直观的测量结果，比如专利号CN 112012214 A中的一种被动感应式智能振捣棒，可以测量振捣棒位置、深度以及时间的测量，但是缺少相应的算法去优化这些误差，缺少对插入深度的精确控制以及时间的精确测量。一旦系统判定错误，也会对振捣的密实性效果产生很大的影响。因此，急需在振捣施工的一些相应算法来解决目前振捣施工测量误差带来的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种振捣棒及其振捣密实性判断方法，本发明解决了目前振捣施工的密实性不高的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种振捣棒，包括振捣棒头和与所述振捣棒头连接振捣棒管，所述振捣棒头内集成有IMU传感器模块和GPS-RTK模块，所述IMU传感器模块用于检测所述振捣棒头的姿态信息，所述GPS-RTK模块用于检测所述振捣棒头的位置信息，所述振捣棒管上连接有振捣棒状态信号判定装置，所述振捣棒状态信号判定装置用于根据所述IMU传感器模块检测的姿态信息以及所述GPS-RTK模块检测的位置信息对振捣棒的振捣密实性进行判断，并给出振捣棒工作状态的工作指示灯。

作为本发明的进一步改进，所述振捣棒状态信号判定装置包括依次连接的信号接收模块、A/D转换模块、电流互感器、积分模块和信号发射模块，所述积分模块上还连接有计时模块，其中：

所述信号接收模块用于接收振捣棒头集成的IMU传感器模块和GPS-RTK模块传送的数据；所述A/D转换模块用于将振捣棒在工作过程中的电流信号转换为数字信号；所述电流互感器用于将获取的振捣棒工作电流与预置电流阈值对比，判断振捣棒的振捣状态；所述积分模块用于数据积分解算；所述信号发射模块用于将解算结果传输给可视化后端；所述计时模块用于对振捣棒在工作过程中的计时。

本发明还提供了一种如上所述的振捣棒的振捣密实性判断方法，包括：

利用插入拔出及卡阻监测算法通过局部均值滤波、二值化处理的特征提取，根据输出信息判断振捣棒是插入状态、拔出状态或卡阻状态；

利用深度及插拔速度算法判断振捣棒的插入深度以及振捣棒是快插或慢拔；

利用基于电流的振捣密实性算法和基于加速度的振捣密实性算法判断振捣棒的工作状态。

作为本发明的进一步改进，利用插入拔出及卡阻监测算法通过局部均值滤波、二值化处理的特征提取，根据输出信息判断振捣棒是插入状态、拔出状态或卡阻状态具体包括：

通过测量振捣棒的电流值A_i，进行局部均值滤波，间隔窗口大小为Wmean，那么均值滤波结果Ami为：

Ami＝(A_i+A_i-1+…+A_i-Wmean+1)/Wmean

二值化处理：设置阈值区间大小为highTH＝Mix_value,lowTH＝Max_value，定义At为判断特征的决定参数，若均值滤波结果Ami＞lowTH&Ami＜highTH，则At＝1；若均值滤波结果Ami＞highTH，则At＝3；否则At＝0；

记录特征R＝At_i-At_i-1，若R＝1，振捣棒状态为插入，时间记为T₀，输出信号，拿取坐标；若R＝-1，振捣棒状态为拔出，时间记为T₁，若R＞1，振捣棒状态为卡阻，输出卡阻标识，其余数据不传输；

输出T＝T₁-T₀，坐标P＝﹙X,Y﹚以及卡阻信息。

作为本发明的进一步改进，利用深度及插拔速度算法判断振捣棒的插入深度以及振捣棒是快插或慢拔具体包括：

利用IMU传感器模块记录振捣棒的在x轴、y轴以及z轴的加速度：

当振捣棒插入混凝土的时候根据插入拔出及卡阻检测算法的输出R可知，a＞0，R＝1时，算出振捣棒的加速度a₁，记录当前时间t₀，间隔大于t秒读取IMU传感器模块数据一次，再次算出振捣棒的加速度a₂，与设置的阈值AcceTH比较，若a₂＜AcceTH，则无效；定义Av为所取两次相邻加速度和的一半，若a₂＞AcceT，将加速度a₁和加速度a₂的和的一半赋值给Av，即Av＝﹙a₁+a₂﹚/2，再将Av的值赋值给加速度a₁，并输出Av的值，并记录当前的时间t₁，振捣棒插入的深度H为：

插入的速度v为：

将积分出来的速度v与设置的速度阈值VelcTH比较，若v＞VelcTH，则判定振捣棒为快插；相反，若R＝-1，即振捣棒处于拔出过程，将加速度a₂与设置的速度阈值VelcTH比较，若a₂＜VelcTH，则属于慢拔。

作为本发明的进一步改进，所述基于电流的振捣密实性算法具体如下：

设置欠振的时间为LowTimeTH，设置过振的时间HighTimeTH，振捣棒装置开关阈值设置为Md＝-2为关闭状态，所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝1为振捣棒插入的状态，累计时间为T，当T＜LowTimeTH，振捣棒状态Md＝-1为欠振状态，当T＞LowTimeTH&T＜HighTimeTH，振捣棒状态Md＝0为正常振捣状态，当T＞HighTimeTH，振捣棒状态Md＝1为过振状态，并将最后的振捣棒状态Md输出；根据所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝-1为振捣棒拔出的状态，振捣棒状态Md＝-2为关闭并将Md结果输出；

所述基于加速度的振捣密实性算法具体如下：

根据IMU传感器模块计算绝对加速度零点漂移值：a_x0，a_y0，a_z0， 读取的数据进行均值滤波，初始化Ma＝0，根据所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝1，调用IMU传感器模块数据，持续读取IMU传感器模块的数据，并计算当前的加速度/>设置加速度阈值AceTH＝A，若a_i＞AceTH，记录Ma＝-1，若a_i＜AceTH，记录Ma＝1，并实时输出Ma；

利用基于电流的振捣密实性算法和基于加速度的振捣密实性算法判断振捣棒的工作状态具体包括：

当Md＝-1，Ma＝-1时，振捣棒状态处于欠振的状态；当Md＝0，Ma＝1时，当振捣棒状态处于正常工作的状态；当Md＝1，Ma＝0时，振捣棒状态处于过振的状态；当Md＝-2，Ma＝0时，振捣棒状态处于不工作的状态。

本发明的有益效果是：

1、本发明的振捣棒通过IMU传感器模块和GPS-RTK模块，实时的测量振捣棒的姿态信息和振捣棒的实时位置，并对数据进行可视化处理，通过所述的IMU传感器测量的姿态信息，可以精确地测量出振捣棒插入过程与拔出过程地角度信息，判断振捣棒是否垂直插入，同时对所述地IMU传感器测量地加速度信息进行时间积分解算可以测量出振捣棒插入过程和拔出过程地速度信息和深度信息，通过这些信息可以解决振捣施工的欠振和过振的问题。

2、本发明的振捣棒通过GPS-RTK模块可以实时的测量出振捣棒的实时位置，可以通过定位信息解算判断振捣棒是否出现了漏振的情况；克服了振捣棒插入的角度测量、振捣棒的实时定位和振捣深度的难题，进而通过可视化观测数据分析得出振捣过的混凝土的密实性效果，可以解决混凝土施工的欠振、过振及漏振现象，减少后期消除混凝土质量缺陷造成的施工成本。

3、本发明的振捣棒的位置实时定位即使在信号不好的地方也可以用IMU传感器模块补偿GPS-RTK模块定位，并且创建了可视化后端，方便工人更好的观测振捣效果，解决了混凝土施工凭施工人员经验进行质量控制的问题。

4、本发明的振捣密实性判断方法利用双算法，即基于电流的振捣密实性算法和基于加速度的振捣密实性算法对振捣棒工作状态进行判定，有效防止了单个算法对于振捣棒工作的误判对振捣密实性造成影响。

5、本发明的振捣密实性判断方法独特采取了IMU传感器模块实时测量振捣棒的加速度，对加速度进行一次积分和二次积分有效保证了积分结果出来的速度和长度是实时累加积分出来的结果，不会产生因为长时间取平均速度带来的较大误差。

附图说明

图1为本发明实施例中振捣棒的系统框图；

图2为本发明实施例中振捣棒中振捣棒状态信号判定装置的结构框图；

图3为本发明实施例中插入拔出及卡阻监测算法流程图；

图4为本发明实施例中深度及插拔速度算法流程图；

图5为本发明实施例中基于电流的振捣密实性算法流程图；

图6为本发明实施例中基于加速度的振捣密实性算法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种振捣棒，包括振捣棒头，振捣棒管、IMU传感器模块、GPS-RTK模块、振捣棒状态信号判定装置以及电源；其中，所述振捣棒头的一端与所述的IMU传感器模块和所述的GPS-RTK模块集成在一起，所述的振捣棒头与所述的振捣棒管连接，所述的振捣棒管与所述的振捣棒状态信号判定装置连接，所述的振捣棒状态信号判定装置与电源及信号传输连接。

当集成所述的IMU传感器模块和所述的GPS-RTK模块的所述的振捣棒头插入混凝土的时候，所述IMU传感器模块能测得振捣棒头的姿态信息以及所述的GPS-RTK模块能测得振捣棒的实时位置。

本实施例中，所述IMU传感器模块，采用的是IMU传感器模块，该模块采用的是9轴姿态传感器，模块集成由高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器，采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出模块当前的实时运动姿态。所述地IMU传感器可以测量振捣棒头地姿态信息，包括振捣棒头插入过程和拔出过程的加速度、插入的角度以及插入过程和拔出过程的时间。

所述GPS-RTK模块，在数秒内达到厘米级精度，可同时接收GPS、GLONASS、Galileo和北斗导航信号提供稳定高精度的定位信息。

当振捣棒开始插入混凝土进行振捣时，振捣棒头会获取集成在振捣棒头的惯性传感单元IMU和GPS-RTK模块采集到的数据，通过数据链路传送给振捣棒状态信号判定装置进行处理，处理会进行积分解算出振捣棒头的实时速度与实时位移等，进行状态判定与将振捣棒头的状态进行状态灯显示，同时会将解算的数据反馈给客户端。

如图2所示，所述振捣棒状态信号判定装置包括A/D转换模块、电流互感器、计时模块、积分模块、信号发射模块以及信号接收模块，A/D转换模块将电流信号转换为数字信号，电流互感器将获取的振捣棒工作电流与预置电流阈值对比，判断振捣棒的振捣状态，计时模块用于系统的计时，积分模块用于数据积分解算，信号发射模块用于将解算结果传输给可视化后端，信号接收模块用于接收振捣棒头集成的IMU传感器模块和GPS-RTK模块传送的数据。

本实施例中，所述振捣棒工作状态有三种，振捣、过振以及欠振。其中，用绿色表示振捣棒正在进行振捣工作状态，用橙色表示振捣完成后振捣点处于一个过振地状态，用红色表示振捣完成后振捣点处于一个欠振地状态。

所谓可视化后端可以实时地接收所述地IMU传感器模块和所述地GPS-RTK发送的数据进行可视化处理，帮助工人更好的观测振捣的密实性效果，并且，可以实时发送数据处理结果给所述的振捣棒状态信号判定装置的信号接收模块做出响应，给出工作状态工作指示灯。

经由上述的技术方案可知，本实施例的振捣棒通过厘米级精确定位振捣棒的位置、振捣棒的工作状态以及振捣棒的姿态信息，将数据可视化来解决目前振捣施工作业出现的漏振、欠振及过振，振捣密实性不能满足质量要求，容易留下建筑危险的问题。

本实施例的振捣棒，其一，将GPS-RTK技术与惯性传感单元IMU结合集成到振捣棒中用于振捣棒工作位置的实时定位；其二，将振捣棒工作状态信号灯化，方便施工人员更加清楚振捣棒的工作状态；其三，将数据进一步可视化反馈到客户端界面上记录数据。

本实施例的振捣棒提高了振捣棒的密实性问题且本发明除了可以应用于振捣棒以外，还可以在其他振捣设施以及振捣机器人上应用。

本实施例还提供了一种如上所述的振捣棒的振捣密实性判断方法，包括插入拔出及卡阻监测算法、深度及插拔速度算法、基于电流的振捣密实性算法以及基于加速度的振捣密实性算法。

如图3所示，当所述插入拔出及卡阻监测算法通过局部均值滤波、二值化处理的特征提取，根据输出信息判断振捣棒是插入状态或拔出状态或卡阻状态。

通过测量振捣棒的电流值A_i，进行局部均值滤波，间隔窗口大小为Wmean，那么均值滤波结果为Ami即：

Ami＝(A_i+A_i-1+…+A_i-Wmean+1)/Wmean

将均值滤波结果Ami进行输出。

二值化处理，阈值区间大小设置，highTH＝Mix_value,lowTH＝Max_value，定义At为判断特征的决定参数，若均值滤波结果Ami＞lowTH&Ami＜highTH，则At＝1；若均值滤波结果Ami＞highTH，则At＝3；否则At＝0。

记录特征R＝At_i-At_i-1，若R＝1，振捣棒状态为插入，时间记为T₀，输出信号，拿取坐标；若R＝-1，振捣棒状态为拔出，时间记为T₁，若R＞1，振捣棒状态为卡阻，输出卡阻标识，其余数据不传输；

输出T₀，T₁，坐标，卡阻，结果输出T＝T₁-T₀，坐标P＝﹙X,Y﹚以及卡阻信息。

如图4所示，所述深度及插拔速度算法选取IMU传感器模块记录振捣棒的在在x轴、y轴以及z轴的加速度(规定加速度向地面为正)，根据下面按公式：

当振捣棒插入混凝土的时候，a＞0，R＝1时，算出振捣棒的加速度a₁，记录当前时间t₀，间隔大于t秒(t尽可能取小)读取IMU传感器模块数据一次，再次算出振捣棒的加速度a₂，与设置的阈值AcceTH比较，若a₂＜AcceTH，则无效。定义Av为所取两次相邻加速度和的一半，若a₂＞AcceT，将加速度a₁和加速度a₂的和的一半赋值给Av，即Av＝﹙a₁+a₂﹚/2，再将Av的值赋值给加速度a₁，并输出Av的值，并记录当前的时间t₁，插入深度的深度H即为Av在t₀和t₁的二次积分：

插入的速度v即为对Av的一次积分：

将积分出来的速度v与设置的速度阈值VelcTH比较，若v＞VelcTH，则判定振捣棒为快插。相反，若R＝-1，即振捣棒处于拔出过程，根据IMU传感器模块数据输出，算出加速度a:

将加速度a₂与设置的速度阈值VelcTH比较，若a₂＜VelcTH，则属于慢拔。

如图5所示，所述基于电流的振捣密实性算法，通过输入地时间差与标准设置的时间阈值大小相比，判断出振捣是否存在欠振或过振。设置欠振的时间为LowTimeTH，设置过振的时间HighTimeTH，振捣棒装置开关阈值设置为Md＝-2为关闭状态，所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝1为振捣棒插入的状态，累计时间为T，当T＜LowTimeTH，振捣棒状态Md＝-1欠振显示为黄灯，当T＞LowTimeTH&T＜HighTimeTH，振捣棒状态Md＝0为正常振捣状态显示为绿灯，当T＞HighTimeTH，振捣棒状态Md＝1为过振状态显示为红灯，并将最后的振捣棒状态Md输出。根据所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝-1为振捣棒拔出的状态，振捣棒状态Md＝-2为关闭并将Md结果输出；

如图6所示，所述基于加速度的振捣密实性算法，根据IMU传感器模块计算绝对加速度零点漂移值：a_x0，a_y0，a_z0，读取的数据均需要进行窗口大小：Wmean＝5的均值滤波。初始化Ma＝0，根据所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝1，调用IMU传感器模块数据，持续读取IMU传感器模块的数据，并计算当前的加速度设置加速度阈值AceTH＝A，若a_i＞AceTH，记录Ma＝-1，若a_i＜AceTH，记录Ma＝1，并实时输出Ma。

如下表所示，振捣棒一共有4种工作状态灯：黄灯、绿灯、红灯以及关闭，分别对应着欠振、正常工作、过振以及不工作四种状态。

	黄	绿	红	关
					Md	-1	0	1	-2
Ma	-1	1	0	0

振捣棒的工作状态同时由所述基于电流的振捣密实性算法输出的Md和所述基于加速度的振捣密实性算法输出的Ma同时决定。

当Md＝-1，Ma＝-1时，振捣棒状态处于欠振的状态；当Md＝0，Ma＝1时，当振捣棒状态处于正常工作的状态；当Md＝1，Ma＝0时，振捣棒状态处于过振的状态；当Md＝-2，Ma＝0时，振捣棒状态处于不工作的状态。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种振捣棒，其特征在于，包括振捣棒头和与所述振捣棒头连接振捣棒管，所述振捣棒头内集成有IMU传感器模块和GPS-RTK模块，所述IMU传感器模块用于检测所述振捣棒头的姿态信息，所述GPS-RTK模块用于检测所述振捣棒头的位置信息，所述振捣棒管上连接有振捣棒状态信号判定装置，所述振捣棒状态信号判定装置用于根据所述IMU传感器模块检测的姿态信息以及所述GPS-RTK模块检测的位置信息对振捣棒的振捣密实性进行判断，并给出振捣棒工作状态的工作指示灯。

2.根据权利要求1所述的振捣棒，其特征在于，所述振捣棒状态信号判定装置包括依次连接的信号接收模块、A/D转换模块、电流互感器、积分模块和信号发射模块，所述积分模块上还连接有计时模块，其中：

所述信号接收模块用于接收振捣棒头集成的IMU传感器模块和GPS-RTK模块传送的数据；所述A/D转换模块用于将振捣棒在工作过程中的电流信号转换为数字信号；所述电流互感器用于将获取的振捣棒工作电流与预置电流阈值对比，判断振捣棒的振捣状态；所述积分模块用于数据积分解算；所述信号发射模块用于将解算结果传输给可视化后端；所述计时模块用于对振捣棒在工作过程中的计时。

3.一种如权利要求2所述的振捣棒的振捣密实性判断方法，其特征在于，包括：

利用插入拔出及卡阻监测算法通过局部均值滤波、二值化处理的特征提取，根据输出信息判断振捣棒是插入状态、拔出状态或卡阻状态；

利用深度及插拔速度算法判断振捣棒的插入深度以及振捣棒是快插或慢拔；

利用基于电流的振捣密实性算法和基于加速度的振捣密实性算法判断振捣棒的工作状态。

4.根据权利要求3所述的振捣密实性判断方法，其特征在于，利用插入拔出及卡阻监测算法通过局部均值滤波、二值化处理的特征提取，根据输出信息判断振捣棒是插入状态、拔出状态或卡阻状态具体包括：

通过测量振捣棒的电流值A_i，进行局部均值滤波，间隔窗口大小为Wmean，那么均值滤波结果Ami为：

Ami＝(A_i+A_i-1+…+A_i-Wmean+1)/Wmean

二值化处理：设置阈值区间大小为highTH＝Mix_value,lowTH＝Max_value，定义At为判断特征的决定参数，若均值滤波结果Ami>lowTH&Ami＜highTH，则At＝1；若均值滤波结果Ami>highTH，则At＝3；否则At＝0；

记录特征R＝At_i-At_i-1，若R＝1，振捣棒状态为插入，时间记为T₀，输出信号，拿取坐标；若R＝-1，振捣棒状态为拔出，时间记为T₁，若R>1，振捣棒状态为卡阻，输出卡阻标识，其余数据不传输；

输出T＝T₁-T₀，坐标P＝﹙X,Y﹚以及卡阻信息。

5.根据权利要求4所述的振捣密实性判断方法，其特征在于，利用深度及插拔速度算法判断振捣棒的插入深度以及振捣棒是快插或慢拔具体包括：

利用IMU传感器模块记录振捣棒的在x轴、y轴以及z轴的加速度：

当振捣棒插入混凝土的时候根据插入拔出及卡阻监测算法的输出R可知，a>0，R＝1时，算出振捣棒的加速度a₁，记录当前时间t₀，间隔大于t秒读取IMU传感器模块数据一次，再次算出振捣棒的加速度a₂，与设置的阈值AcceTH比较，若a₂＜AcceTH，则无效；定义Av为所取两次相邻加速度和的一半，若a₂>AcceT，将加速度a₁和加速度a₂的和的一半赋值给Av，即Av＝﹙a₁+a₂﹚/2，再将Av的值赋值给加速度a₁，并输出Av的值，并记录当前的时间t₁，振捣棒插入的深度H为：

插入的速度v为：

将积分出来的速度v与设置的速度阈值VelcTH比较，若v>VelcTH，则判定振捣棒为快插；相反，若R＝-1，即振捣棒处于拔出过程，将加速度a₂与设置的速度阈值VelcTH比较，若a₂＜VelcTH，则属于慢拔。

6.根据权利要求5所述的振捣密实性判断方法，其特征在于，所述基于电流的振捣密实性算法具体如下：

设置欠振的时间为LowTimeTH，设置过振的时间HighTimeTH，振捣棒装置开关阈值设置为Md＝-2为关闭状态，所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝1为振捣棒插入的状态，累计时间为T，当T＜LowTimeTH，振捣棒状态Md＝-1为欠振状态，当T>LowTimeTH&T＜HighTimeTH，振捣棒状态Md＝0为正常振捣状态，当T>HighTimeTH，振捣棒状态Md＝1为过振状态，并将最后的振捣棒状态Md输出；根据所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝-1为振捣棒拔出的状态，振捣棒状态Md＝-2为关闭并将Md结果输出；

所述基于加速度的振捣密实性算法具体如下：

根据IMU传感器模块计算绝对加速度零点漂移值： 读取的数据进行均值滤波，初始化Ma＝0，根据所述插入拔出及卡阻监测算法记录的特征R＝1，调用IMU传感器模块数据，持续读取IMU传感器模块的数据，并计算当前的加速度/>设置加速度阈值AceTH＝A，若a_i>AceTH，记录Ma＝-1，若a_i＜AceTH，记录Ma＝1，并实时输出Ma；

利用基于电流的振捣密实性算法和基于加速度的振捣密实性算法判断振捣棒的工作状态具体包括：

当Md＝-1，Ma＝-1时，振捣棒状态处于欠振的状态；当Md＝0，Ma＝1时，当振捣棒状态处于正常工作的状态；当Md＝1，Ma＝0时，振捣棒状态处于过振的状态；当Md＝-2，Ma＝0时，振捣棒状态处于不工作的状态。