CN213174834U - 一种混凝土智能振捣系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土智能振捣系统，包括：数据采集装置、供电装置、以及现场控制装置；数据采集装置设置于不同振捣棒上，包括：微处理器、第一无线收发模块、加速度传感器、北斗定位模块；数据采集装置通过第一无线收发模块与现场控制装置中的第二无线收发模块无线通讯连接；数据采集装置用于传输其监测到的不同振捣棒的位置数据以及振捣加速度数据至现场控制装置，以使现场控制装置能够实时接收并监测每个振捣棒的振捣时间和振捣加速度数据，实现对混凝土振捣情况更全面的实时监控；并通过无线组网技术使设置于不同振捣棒上的数据采集装置与现场控制装置无线通讯连接，进一步降低数据传输成本和数据网络维护成本。

Description

一种混凝土智能振捣系统

技术领域

本实用新型涉及一种混凝土智能监测技术，特别是一种混凝土智能振捣系统。

背景技术

浇筑质量是影响预制混凝土构件质量的主要因素之一，振捣又是混凝土浇筑的重要环节。混凝土浇注时，经过振捣机械振捣的混凝土充分液化促使内部滞留空气排逸，使骨料颗粒间结合更紧密，从而达到密实、坚固、耐久的效果，经过充分振捣保证了混凝土构件的质量。因此对新拌混凝土浇筑振捣效果的可靠测试与整体评价是混凝土质量控制的重要环节之一。以往施工现场一般由有经验的施工人员通过诸如混凝土不再溢出气泡/混凝土面不再下沉/表面泛出薄层水泥浆/声频渐高且稳定等现象判断混凝土是否振捣密实，但是依靠经验的传统做法无法及时准确完整地获知混凝土浇筑振捣性态也不能实时监测到振捣状态，从而不能客观准确地控制/评价混凝土浇筑质量好坏。因此，现在施工现场通常采用一些现代化监测设备采集振捣棒的数据，来监测混凝土振捣效果。

例如，申请公开号为CN102444289A的中国发明专利中公开了一种在振捣棒上加入GPS定位模块对现场振捣状态进行动态可视化监测的技术，其通过实时采集/传输/处理混凝土浇筑现场振捣棒点运行轨迹状态参数信息，并采用计算机图形在线方法显示，依据混凝土振捣控制参数(如振捣几何边界/振捣有效半径/振捣括拔阔值等)评判准则对浇筑振捣状态效果进行实时监控和评价，避免漏振/欠振/过振和施工冷缝等现象发生，实现混凝土浇筑振捣密实性态的准确量化评判。但其仅仅依靠于GPS定位模块采集到的位置、轨迹信息获知振捣棒的轨迹数据，存在对软件算法计算精度要求较高、混凝土振捣监测数据单一、监测设备只能在现场进行短距离数据传输无法实现远程数据传输的缺陷；并且其通过相应的数据天线将GPS定位模块采集到的位置、轨迹信息传输至处理器，存在价格昂贵、不利于数据网络维护的缺点。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的存在混凝土振捣监测数据单一、监测设备只能在现场进行有线短距离数据传输、数据传输价格昂贵、维护成本较高的问题，提供一种混凝土智能振捣系统，该系统通过为每个振捣棒配置无线收发模块、北斗无线定位模块以及加速度传感器，实时监测每个振捣棒的位置深度信息和振捣加速度数据，实现对混凝土振捣情况更全面的实时监控，并且通过无线传感组网技术进一步降低监测成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种混凝土智能振捣系统，包括：数据采集装置、供电装置、以及现场控制装置；所述供电装置用于为所述现场控制装置、数据采集装置供电；

其中，所述数据采集装置设置于不同振捣棒上，包括：微处理器、加速度传感器、北斗定位模块、第一无线收发模块；其中，所述加速度传感器的数据输出端与所述微处理器的数据采集端连接，以向所述微处理器传输其采集到振捣加速度数据；所述北斗定位模块的数据输出端与所述微处理器的数据采集端连接，以向所述微处理器传输其采集到的位置信息；

所述微处理器通过第一无线收发模块与所述现场控制装置中的第二无线收发模块无线通讯连接；并用于将其接收到的位置信息以及振捣加速度数据实时无线传输至所述现场控制装置。

优选的，该混凝土智能振捣系统中还包括：监控终端；

所述现场控制装置通过所述第二无线收发模块与所述监控终端无线通讯连接，以向所述监控终端传输其接收到的振捣棒的位置信息以及振捣加速度数据；

所述监控终端能够存储并显示其接收到的振捣棒的位置信息以及振捣加速度数据。

优选的，所述监控终端能够对其接收到的振捣加速度数据进行处理，得到不同振捣棒的振捣频率；以及将所得振捣频率与频率阈值进行比较，当所述振捣频率低于所述频率阈值，输出一个提示信号(频率较低的提示信号)给所述现场控制装置。

优选的，所述第一无线收发模块、第二无线收发模块为2.4G模块、蓝牙模块、WiFi模块或ZigBee模块。

优选的，所述第二无线收发模块集成设置于所述现场控制装置内部，或者所述第二无线收发模块可拆卸插接于所述现场控制装置。

优选的，所述无线收发模块为型号为JF24D-RX的2.4G模块。

优选的，所述加速度传感器为压电式加速度传感器CA-YD-I03。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置于不同振捣棒上的数据采集装置实时监测不同振捣棒的位置数据以及振捣加速度数据；使现场控制装置能够实时接收并监测每个振捣棒的振捣时间和振捣加速度数据，实现对混凝土振捣情况更全面的实时监控；并通过无线组网技术使设置于不同振捣棒上的数据采集装置与现场控制装置无线通讯连接，进一步降低数据传输成本和数据网络维护成本。

2、通过监控终端进行振捣监测数据远距离传输与联合监控，并且现场工作人员还可以根据监控终端反馈的提示信号，对现场振捣参数进行调试。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

图1示出了本实用新型示例性实施例的混凝土智能振捣系统，包括：数据采集装置、供电装置、以及现场控制装置；所述供电装置用于为所述现场控制装置、数据采集装置供电；其中，所述数据采集装置设置于不同振捣棒上，包括：微处理器、加速度传感器、北斗定位模块、第一无线收发模块；其中，所述加速度传感器的数据输出端与所述微处理器的数据采集端连接，以向所述微处理器传输其采集到振捣加速度数据；所述北斗定位模块的数据输出端与所述微处理器的数据采集端连接，以向所述微处理器传输其采集到的位置信息；

所述微处理器通过第一无线收发模块与所述现场控制装置中的第二无线收发模块无线通讯连接；并用于将其接收到的位置信息以及振捣加速度数据实时无线传输至所述现场控制装置。

进一步的，为了更好地实现对振捣系统的实时远程联合监控以及增加振捣系统的数据传输距离，在现场控制装置中还配置了相应的4G/5G网络模块与监控终端远程双向通讯连接；所述现场控制装置能够通过4G/5G网络模块向所述监控终端传输其接收到的振捣棒的位置信息以及振捣加速度数据；所述监控终端能够存储并显示其接收到的振捣棒的位置信息以及振捣加速度数据。并且所述监控终端能够对其接收到的振捣加速度数据进行处理，得到不同振捣棒的振捣频率；以及将所得振捣频率与频率阈值(一般为：150Hz～195Hz，本实施例中取180Hz)进行比较，当所述振捣频率低于所述频率阈值，输出一个提示信号给所述现场控制装置。

具体的，通过该北斗定位模块来获取不同振捣棒的位置数据，该位置数据包括深度以及平面位置(xyz坐标值)；采用型号为CA-YD-I03的压电式加速度传感器采集不同振捣棒的振捣加速度数据，将压电式加速度传感器安装在振捣棒上，当振捣棒工作振动时，传感器里的质量块加在压电元件上的力随之变化，产生压电效应，其应变值与振动棒的频率成正比，将以模拟量信号传输给现场控制装置。所述第一无线收发模块、第二无线收发模块采用2.4G模块、蓝牙模块、WiFi模块或ZigBee模块中的一种。将第二无线收发模块集成设置于所述现场控制装置内部，或者所述无线收发模块可拆卸插接于所述现场控制装置，具体的，采用2.4G模块为本系统中的无线收发模块，型号为JF24D-RX。

在本实用新型进一步的实施例中，为了能够更好地实现对振捣情况的可视化监测，我们在监控终端中配置了相应的混凝土结构模型软件，监控终端将其接收到的位置数据、时间数据、震动频率数据，经过处理在混凝土结构模型上实时展示，在混凝土三维模型上以颜色进行区分展示，基于处理得到的振捣时间、振捣间距、插拔次数和速率等对漏振、欠振进行判断，能够得到不同振捣的位置处密实程度分布信息，实时展示混凝土结构振捣后的密实情况分布，及时发现漏振、欠振部位，并以此对现场控制装置进行更准确的提示，提示往哪个方向移动，插拔深度及振捣时间等信息。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种混凝土智能振捣系统，包括：数据采集装置、供电装置、以及现场控制装置；所述供电装置用于为所述现场控制装置、数据采集装置供电；所述数据采集装置用于采集振捣棒的位置信息、以及通过相应的通讯端口将其采集到的位置信息有线传输至所述现场控制装置；其特征在于，

所述数据采集装置设置于不同振捣棒上，包括：微处理器、加速度传感器、北斗定位模块、第一无线收发模块；其中，所述加速度传感器的数据输出端与所述微处理器的数据采集端连接，以向所述微处理器传输其采集到振捣加速度数据；所述北斗定位模块的数据输出端与所述微处理器的数据采集端连接，以向所述微处理器传输其采集到的位置信息；

所述微处理器通过第一无线收发模块与所述现场控制装置中的第二无线收发模块无线通讯连接；并用于将其接收到的位置信息以及振捣加速度数据实时无线传输至所述现场控制装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：与所述现场控制装置双向通讯的监控终端；

所述现场控制装置能够向所述监控终端传输其接收到的振捣棒的位置信息以及振捣加速度数据；所述监控终端能够存储并显示其接收到的振捣棒的位置信息以及振捣加速度数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述监控终端能够对其接收到的振捣加速度数据进行处理，得到不同振捣棒的振捣频率；以及将所得振捣频率与频率阈值进行比较，当所述振捣频率低于所述频率阈值，输出一个提示信号给所述现场控制装置。

4.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述第一无线收发模块、第二无线收发模块为2.4G模块、蓝牙模块、WiFi模块或ZigBee模块。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二无线收发模块集成设置于所述现场控制装置内部，或者所述第二无线收发模块可拆卸插接于所述现场控制装置。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线收发模块为型号为JF24D-RX的2.4G模块。

7.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述加速度传感器为压电式加速度传感器CA-YD-I03。

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