CN214097245U - 用于监测输送管状态的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械领域，公开了一种用于监测输送管状态的系统，该系统包括：状态自检测装置，该状态自检测装置包括：状态检测模块，用于在接收到输送管检测启动信号的情况下，检测输送管的状态；以及第一通信模块，与所述状态检测模块连接，用于发送表示输送管状态检测结果的结果信号；以及终端，该终端包括：第二通信模块，与所述第一通信模块通信，用于接收所述结果信号；检测时间确定模块，与所述第二通信模块连接，用于在所述结果信号表示所述输送管的状态为正常的情况下，确定下一次检测所述输送管状态的检测时间。籍此，实现了自控监测输送管状态、实时了解输送管的使用状态。

Description

用于监测输送管状态的系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于监测输送管状态的系统。

背景技术

输送管是混凝土机械中，与混凝土直接接触的关键易损零部件，在使用过程中由于不断冲刷磨损而发生失效。目前，现有技术中不具有混凝土输送管状态自控监测的功能，无法实时了解输送管的使用状态。如果输送管在使用过程中发生失效而不能被及时发现并更换，那失效的输送管继续泵送混凝土时将存在很大风险，严重的会发生爆管，直接危害施工人员的安全问题。现有混凝土输送管无监测管体使用状态的系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于监测输送管状态的系统，其可解决或至少部分解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于监测输送管状态的系统，该系统包括：状态自检测装置，该状态自检测装置包括：状态检测模块，用于在接收到输送管检测启动信号的情况下，检测输送管的状态；以及第一通信模块，与所述状态检测模块连接，用于发送表示输送管状态检测结果的结果信号；以及终端，该终端包括：第二通信模块，与所述第一通信模块通信，用于接收所述结果信号；检测时间确定模块，与所述第二通信模块连接，用于在所述结果信号表示所述输送管的状态为正常的情况下，确定下一次检测所述输送管状态的检测时间。

可选地，所述检测时间确定模块包括：累计输送方量确定模块，与所述第二通信模块连接，用于在所述结果信号表示所述输送管的状态为正常的情况下，确定所述输送管的累计输送方量；检测周期确定模块，与所述累计输送方量确定模块连接，用于基于所述累计输送方量及检测周期设定规则，确定所述输送管的检测周期；以及时间确定模块，与所述检测周期确定模块连接，用于根据所确定的检测周期，确定下一次检测所述输送管状态的检测时间。

可选地，所述终端还包括：计时模块，用于计时；以及第三通信模块，与所述计时模块连接，用于在计时到达预设检测时间的情况下，发送所述输送管检测启动信号。

可选地，所述终端还包括：第四通信模块，与所述计时模块连接，用于在计时到达预设检测时间的情况下，发送需检测状态的所述输送管的身份信息，其中，所述结果信号表示对与所述身份信息对应的所述输送管进行状态检测的结果，所述身份信息与所述输送管刚刚被安装时泵送设备的总泵送方量绑定；所述状态自检测装置还包括：第五通信模块，与所述第四通信模块通信，用于接收所述身份信息；判断模块，分别与所述第五通信模块和所述状态检测模块连接，用于在因接收到所述输送管检测启动信号检测所述输送管的状态之前，判断所述身份信息是否正确，其中，因接收到所述输送管检测启动信号检测所述输送管的状态的条件包括所述身份信息正确；以及第六通信模块，与所述状态检测模块连接，用于在得到所述输送管的检测结果后，发送所述身份信息。

可选地，所述终端还包括：失效警告模块，与所述第二通信模块连接，用于在所述结果信号表示所述输送管的状态为失效的情况下，进行失效警告；和/或失联警告模块，分别与所述第二通信模块和所述第三通信模块连接，用于在重复多次发送所述输送管检测启动信号但未收到所述结果信号的情况下，进行失联警告。

可选地，所述终端还包括：交互模块，用于接收对所述输送管的相关信息的记录指令及管理指令。

可选地，所述终端还包括：对外供电模块，用于为所述状态自检测装置进行无线供电或经由直流供电接口进行供电。

可选地，所述终端还包括：第七通信模块，与所述第二通信模块通信，用于发送所述结果信号。

可选地，所述状态自检测装置还包括：储能模块，用于储能；以及电源管理电路，与所述储能模块连接，用于：将用来为所述状态自检测装置供电的电能存储到所述储能模块；将所述储能装置中的电能提供给所述状态自检测装置；在所述储能装置中的电能不足时，停止对所述状态自检测装置进行供电，以减小负载；以及在存在外部供电时，发出进入手动检测模式的信号。

可选地，所述状态自检测装置还包括：状态指示模块，与所述状态检测模块连接，用于显示输送管的检测结果；以及外部供电电路，与所述电源管理电路连接，用于为所述状态自检测装置进行外部供电；启动所述状态检测模块检测输送管状态的信号还包括外部供电信号；所述状态自检测装置还包括：第八通信模块，与所述状态指示模块连接，用于在启动所述状态检测模块检测输送管状态的信号为所述外部供电信号的情况下，向状态指示模块发送输送管状态指示信号以使得所述状态指示模块显示所述输送管的检测结果。

可选地，所述状态自检测装置还包括：能量收集电路，与所述电源管理电路连接，用于收集环境能源为所述状态自检测装置进行供电。

通过上述技术方案，状态检测模块检测输送管的状态，检测时间确定模块在输送管的状态为正常的情况下确定下一次检测输送管状态的检测时间，如此，实现了自动控制检测输送管状态的检测时间，实现了自动控制输送管的状态检测，实现了自控监测输送管状态，可以实时了解输送管的使用状态，如此，当输送管发生失效时能及时被发现，减少失效的输送管未能及时被发现而继续泵送带来的风险，提高施工人员的安全度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一实施例提供的用于监测输送管状态的系统的结构框图；

图2是本实用新型另一实施例提供的粘稠物料的输送管系统的结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例提供的终端监测输送管状态的逻辑示意图；

图4是本实用新型另一实施例提供的手持终端的结构框图；

图5是本实用新型另一实施例提供的状态自检测装置的结构框图；

图6是本实用新型另一实施例提供的状态自检测装置监测输送管状态的逻辑示意图；

图7是本实用新型另一实施例提供的用于监测输送管状态的系统的逻辑示意图；

图8是本实用新型另一实施例提供的用于监测输送管状态的系统的结构框图；以及

图9是本实用新型另一实施例提供的用于监测输送管状态的系统的整体实施流程。

附图标记说明

101 输送管 102 报警单元

103 信号通导单元 104 处理单元

1 感知层 2 内层

3 终端 4 状态自检测装置

5 第二通信模块 6 检测时间确定模块

7 状态检测模块 8 第一通信模块

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型实施例提供一种用于监测输送管状态的系统。

图1是本实用新型一实施例提供的用于监测输送管状态的系统的结构框图。如图1所示，该系统包括终端3和状态自检测装置4。终端3包括第二通信模块5和检测时间确定模块6，状态自检测装置4包括状态检测模块7 和第一通信模块8。其中，第一通信模块8与状态检测模块7连接，第二通信模块5与第一通信模块8通信，检测时间确定模块6与第二通信模块5连接。状态检测模块7在接收到输送管检测启动信号的情况下，检测输送管的状态，将表示输送管状态检测结果的结果信号发送至第一通信模块8。第一通信模块8发送表示输送管状态检测结果的结果信号至终端3。第二通信模块5接收表示输送管状态检测结果的结果信号，其中，若输送管的状态正常则接收到表示状态正常的结果信号，若输送管的状态失效则接收到表示状态失效的结果信号。检测时间确定模块6根据结果信号判断输送管的状态，在结果信号表示输送管的状态为正常的情况下，确定下一次检测输送管状态的检测时间。若结果信号表示输送管的状态正常，则应该继续监测输送管的状态，确定下一次检测输送管状态的检测时间。例如，将当前时间结合检测周期，确定出下一次检测输送管状态的检测时间。

通过上述技术方案，状态检测模块检测输送管的状态，检测时间确定模块在输送管的状态为正常的情况下确定下一次检测输送管状态的检测时间，如此，实现了自动控制检测输送管状态的检测时间，实现了自动控制输送管的状态检测，实现了自控监测输送管状态，可以实时了解输送管的使用状态，如此，当输送管发生失效时能及时被发现，减少失效的输送管未能及时被发现而继续泵送带来的风险，提高施工人员的安全度。

可选地，在本发明实施例中，检测时间确定模块包括：累计输送方量确定模块，与第二通信模块连接，用于在结果信号表示输送管的状态为正常的情况下，确定输送管的累计输送方量；检测周期确定模块，与累计输送方量确定模块连接，用于基于累计输送方量及检测周期设定规则，确定输送管的检测周期；以及时间确定模块，与检测周期确定模块连接，用于根据所确定的检测周期，确定下一次检测输送管状态的检测时间。

累计输送方量确定模块根据结果信号判断输送管的状态，在结果信号表示输送管的状态为正常的情况下，确定输送管的累计输送方量。若结果信号表示输送管的状态正常，则应该继续监测输送管的状态，需要确定当前时刻输送管的累计输送放量，根据累计输送方量确定检测周期，从而根据检测周期结合当前的预设检测时间确定出下一次状态检测的时间。此外，输送管的当前的累计输送方量可以用泵送设备的当前总泵送方量减去该输送管被安装时的泵送设备的总泵送方量得到，其中，泵送设备的当前总泵送方量为该泵送设备从开始被使用到当前时刻的总累计输送方量。在确定出累计输送方量后，检测周期确定模块基于累计输送方量及检测周期设定规则，确定输送管的检测周期。检测周期设定规则中规定了累计输送方量与检测周期的对应关系。可选地，检测周期设定规则为：在累计输送方量与输送管的使用寿命的比值小于预设临界阈值的情况下，检测周期为第一检测周期；以及在比值大于或等于预设临界阈值的情况下，若泵送设备不处于工作状态则检测周期为第一检测周期，若泵送设备处于工作状态则检测周期为第二检测周期，其中，第一检测周期大于第二检测周期，泵送设备为安装所检测的输送管的泵送设备。在泵送设备不工作时，监测自锈蚀或其他因素导致的失效，但因为没有工作，所以检测周期可以仍然为第一检测周期；工作时，因为已经接近使用寿命，危险性比较高，检测周期设置的小一点，因此设置以小于第一检测周期的第二检测周期经常性的检测。其中，预设临界阈值可以根据具体情况而定。如此设置可以减少前期检测频率，减少记录数据和耗电量，而后期通过较高的检测频率确保及时发现输送管是否失效，并及时更换。可选地，第一检测周期可以是36h-72h，第二检测周期可以是4h-24h。此外，预设临界阈值与泵送设备的使用工况、泵送压力及输送管的安装位置等有关，可选地，预设临界阈值的取值范围可以是0.5-0.8。在确定出检测周期后，时间确定模块根据所确定的检测周期，确定下一次检测输送管状态的检测时间。例如，将当前时间结合检测周期，确定出下一次检测输送管状态的检测时间。

下面结合图2对如何检测输送管的状态进行示例性说明。其中，输送管输送的物质为混凝土。

图2是本实用新型另一实施例提供的粘稠物料的输送管系统的结构示意图。如图2所示，该输送管系统包括：输送管101以及处理单元104，所述输送管包括内层2以及感知层1，所述感知层1至少部分包裹所述内层2，其中，所述感知层1设置有信号通导单元103，所述信号通导单元103用于在所述内层2破损之后，与所输送的粘稠物料接触；以及输送处理单元104，与所述信号通导单元103电连接，用于判断所述信号通导单元103是否被所输送的粘稠物料磨断。

在本实用新型实施例中，输送管101输送的是混凝土等具有颗粒状物质的粘稠物料，其中混凝土是由胶凝材料、颗粒状集料(也称为骨料)、水以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，导电性较弱，因此，可以看出混凝土具有三大特性，一是输送压力较高(8-9Mpa)；二是具有颗粒状物体；三是导电性较弱。由于输送混凝土时的输送压力较高，并且加上长期的冲击，输送管很容易破损。本实用新型实施例在感知层设置信号通导单元103，信号通导单元103可以为导线或导电涂层。其中，导线优选可以为金属丝带绝缘层导线(单芯或多芯)或带胶层碳纤维导线，但本实用新型对此不进行限定。当内层2完好时，内层2外表面感知层1布置的导线为通路，内电阻较小；当内层2磨损失效后，感知层1导线与粘稠物料(例如混凝土) 开始接触，由于混凝土输送压力以及混凝土具有的颗粒状物体的作用，导线快速被磨断，此时导线断开并与粘稠物料(例如混凝土)串联，由于混凝土本身导电性较弱的特性，导致总内电阻明显且迅速增大(可以理解的是，本实用新型的信号通导单元103在仅被磨损而未被磨断时，内电阻也会发生变化，同样可以判断到内层2磨损失效)。因此处理单元104通过导线引线端检测感知层1布置的导线通断状态电阻数值大小，即可判断内层2是否磨损失效，也就是可以判断输送管的状态是正常还是失效。

另外，信号通导单元103可以为导电涂层，例如在内层2外表面的感知层1先喷涂绝缘漆，再按照要求喷涂导电漆，使导电漆与处理单元104组成回路，同样检测感知层1通断电阻数值大小变化，可判断内层2是否磨损失效。

在本实用新型实施例中，感知层1可以部分包裹内层2或者完全包裹内层2，在感知层1部分包裹内层2时，可以判断内层2被包裹的位置磨损失效；在感知层1完全包裹内层2时，可以判断内层2任意位置磨损失效。

可选地，在本发明实施例中，终端还包括：计时模块，用于计时；以及第三通信模块，与计时模块连接，用于在计时到达预设检测时间的情况下，发送输送管检测启动信号。第三通信模块用于在计时到达预设检测时间的情况下，发送输送管检测启动信号至状态自检测装置，以启动状态自检测装置对输送管进行检测。此外，根据所确定的检测周期确定下一次检测输送管状态的检测时间为根据所确定的检测周期对预设检测时间进行调整，以确定下一次检测输送管状态的检测时间。在监测输送管状态的过程中计时，在一次检测输送管状态完成后计时到达设定的下一次的检测时间的情况下，再次启动检测过程，例如，发送输送管检测启动信号。第三通信模块将输送管检测启动信号发送至状态自检测装置，进而，状态检测模块接收到输送管检测启动信号。其中，计时模块用于计时，用于提供较准确的日期时间(例如，可以是RTC实时时钟计时、获取GPS时间、获取主机时间、获取互联网时间等方式中一种)，其中，主机可获取关于输送管及泵送设备等的信息，例如，泵送设备的泵送方量、输送管的使用寿命等。

可选地，在本实用新型实施例中，在计时到达预设检测时间时，终端除发送输送管检测启动信号外，还可以发送需检测状态的输送管的身份信息，例如，ID号，以表明需要对哪个输送管进行状态检测，结果信号表示对与身份信息对应的输送管进行状态检测的结果。另外，输送管的身份信息与该输送管刚被安装时泵送设备的总泵送方量绑定，在接收到输送管的身份信息的情况下，可以基于身份信息找到输送管刚被安装时泵送设备的总泵送方量，从而结合泵送设备的当前总泵送方量来计算输送管当前的累计输送方量。此外，除可以用ID号表示身份信息外，还可以用其他可以表示身份信息的内容。具体地，终端还包括：第四通信模块，与计时模块连接，用于在计时到达预设检测时间的情况下，发送需检测状态的输送管的身份信息，其中，结果信号表示对与身份信息对应的输送管进行状态检测的结果，身份信息与输送管刚刚被安装时泵送设备的总泵送方量绑定；状态自检测装置还包括：第五通信模块，与第四通信模块通信，用于接收身份信息；判断模块，分别与第五通信模块和状态检测模块连接，用于在因接收到输送管检测启动信号检测输送管的状态之前，判断身份信息是否正确，其中，因接收到输送管检测启动信号检测输送管的状态的条件包括身份信息正确；以及第六通信模块，与状态检测模块连接，用于在得到输送管的检测结果后，发送身份信息。状态自检测装置在接收到输送管的身份信息的情况下，判断身份信息是否正确。例如，状态自检测装置安装在输送管上，其负责其被安装在的输送管的状态检测；接收到身份信息后，判断与其被安装在的输送管的身份信息是否相符。此外，还可以是状态自检测装置本身具有身份信息，该身份信息就是其被安装在的输送管的身份信息，当状态自检测装置接收到身份信息时，判断所接收的身份信息与其本身的身份信息是否相符，若相符则身份信息正确，若不相符则身份信息不正确。若身份信息正确，则检测输送管的状态，得到输送管状态的检测结果后，状态自检测装置将检测结果及身份信息一起发出。

可选地，在本实用新型实施例中，终端还包括：失效警告模块，与第二通信模块连接，用于在结果信号表示输送管的状态为失效的情况下，进行失效警告；和/或失联警告模块，分别与第二通信模块和第三通信模块连接，用于在重复多次发送输送管检测启动信号但未收到结果信号的情况下，进行失联警告。其中，警告的目的是提醒施工人员，警告的方式可以有很多种，例如，可以是在终端显示警告内容、振动、发出声音及指示灯闪烁等多种方式。此外，进行失效警告和失联警告的方式不做限制，只要能达到警告目的并且将这种警告进行区分即可。此外，关于失联警告，重复多次发送输送管检测启动信号未获得结果信号，则发出失联警告，其中，重复多次的时间间隔不大于当前的检测周期，也就是，在重复多次发送输送管检测启动信号中第一次与最后一次的时间间隔不大于当前的检测周期。

图3是本实用新型另一实施例提供的终端监测输送管状态的逻辑示意图。

如图3所示，终端的计时时钟达到预设检测时间后，查询输送管状态，发送输送管检测启动信号及需要检测状态的输送管的ID号。根据接收的结果信号确定与ID号对应的输送管状态是否正常，若状态正常则提取主机总泵送方量；若不正常，即失效，则发出警告，通知用户换管，并上传输送管实际寿命数据。其中，主机可获取关于输送管及泵送设备等的信息，例如，泵送设备的泵送方量、输送管的使用寿命等。此外，上传输送管的实际寿命数据为主机向云平台上传输送管的实际寿命数据，输送管的实际寿命数据可以是用输送管失效状态时的泵送设备的泵送方量减去安装该输送管时的泵送设备的泵送方量得到。提取主机总泵送方量，即主机获取的泵送设备当前的泵送方量。计算输送管累计输送方量X，将当前提取的总泵送方量减去安装该输送管时的总泵送方量得到X。判断X是否小于αY。其中，α为预设临界阈值，取值范围为0.5-0.8，与泵送设备的使用工况、泵送压力及输送管的安装位置等有关；Y为与ID号对应的输送管的设计使用寿命。当X＜αY 时，检测周期设置为T1(一般取36h～72h)；当X≥αY时，若当前泵送设备不处于工作状态，则检测周期设置仍为T1，若当前泵送设备处于工作状态，则设置检测周期为T2(T2＜T1，一般取4h～24h)。可选地，在本实用新型实施例中，终端可以是手持终端。

可选地，在本实用新型实施例中，终端还包括：交互模块，用于接收对输送管的相关信息的记录指令及管理指令。例如，管理人员可以通过交互模块(例如，显示屏、触摸屏、按键等)对泵车安装的状态自检测输送管进行记录和管理，并根据输送管类型等设置状态监测计划(其中，监测计划等同于本实用新型实施例中所述的检测周期设定规则)。其中，对泵车安装的状态自检测输送管进行记录和管理可以是主动查询状态信息、删除输送管信息(例如，对旧的输送管的安装位置、安装时间及使用寿命等信息进行删除) 及记录输送管的安装时间、安装位置及使用寿命等，例如，在触摸屏输入查询状态指令，在触摸屏上输入记录或删除输送管信息的指令等。

可选地，在本实用新型实施例中，终端还包括：对外供电模块，对外供电模块，用于为状态自检测装置进行无线供电或经由直流供电接口进行供电。

可选地，在本实用新型实施例中，终端还包括：第七通信模块，与第二通信模块通信，用于发送结果信号。例如，将结果信号发送至云服务平台，以便云服务平台便于进行大数据分析。

可选地，在本实用新型实施例中，状态自检测装置还包括：储能模块，用于储能；以及电源管理电路，与储能模块连接，用于：将用来为状态自检测装置供电的电能存储到储能模块；将储能装置中的电能提供给所述状态自检测装置；在储能装置中的电能不足时，停止对状态自检测装置进行供电，以减小负载；以及在存在外部供电时，发出进入手动检测模式的信号。

可选地，在本实用新型实施例中，状态自检测装置还包括：状态指示模块，与状态检测模块连接，用于显示输送管的检测结果；以及外部供电电路，与电源管理电路连接，用于为状态自检测装置进行外部供电；启动状态检测模块检测输送管状态的信号还包括外部供电信号；状态自检测装置还包括：第八通信模块，与状态指示模块连接，用于在启动状态检测模块检测输送管状态的信号为外部供电信号的情况下，向状态指示模块发送输送管状态指示信号以使得状态指示模块显示输送管的检测结果。在本实用新型实施例中，检测输送管状态的信号除了可以是上述的输送管检测启动信号外，还可以是外部供电信号，即状态自检测装置采用外部供电的方式进行供电。在检测输送管状态的信号为外部供电信号的情况下，向状态指示模块发送输送管状态指示信号以使得状态指示模块显示输送管的检测结果。由此，可以根据状态指示模块的指示得到输送管的检测结果。

可选地，在本实用新型实施例中，状态自检测装置还包括：能量收集电路，与电源管理电路连接，用于收集环境能源为状态自检测装置进行供电。

图4是本实用新型另一实施例提供的手持终端的结构框图。其中，在该实施例中，以泵送设备为泵车为例进行说明。如图4所示，手持终端包括计时模块、存储模块、无线收发模块、主控模块、与主机通信模块、对外供电模块及交互模块。管理人员可以通过交互模块(例如，显示屏、触摸屏、按键等)对泵车安装的状态自检测输送管进行记录和管理，并根据输送管类型等设置状态监测计划(其中，监测计划等同于本实用新型实施例中所述的检测周期设定规则)。其中，对泵车安装的状态自检测输送管进行记录和管理可以是主动查询状态信息、删除输送管信息等，例如，在触摸屏输入查询状态指令，在触摸屏上输入删除输送管信息的指令等。此外，监测计划可以由输送管使用方量等来调整检测周期。主控模块按照监测计划对相应输送管发送查询无线信号(等同于本实用新型实施例中所述的输送管检测启动信号) 并接收状态信号(等同于本实用新型实施例中所述的结果信号)，此外主控模块通过与主机通信(无线、有线或外部存储器等)获取当前泵车的总累计方量(用当前泵车的总累计方量减去输送管安装时间获取的方量值即可得到输送管当前已使用方量)，并可以提供输送管状态信息给主机(以便主机上传到云平台进行大数据分析)；计时模块用于提供较准确的日期时间(可以是RTC实时时钟计时、获取GPS时间、获取主机时间、获取互联网时间等方式中一种)。另外，手持终端可以通过对外供电模块(无线供电或直流供电接口)对输送管状态自检测装置供电，此时状态自检测装置可以补充储能，并通过状态指示模块(例如，LED灯等)直观显示输送管状态(此即为当状态自检测装置内部储能不足、无线信号被屏蔽等原因导致无法自动发送状态信息时进行的手动检测方式)，其中，手动检测方式是根据状态指示模块显示的输送管的状态通过交互模块将输送管的状态输入至手持终端。此外，手持终端通过对外供电模块对状态自检测装置进行供电，可以是状态自检测装置中的外部供电电路与手持终端中的对外供电模块连接，实现状态自检测装置的外部供电。

图5是本实用新型另一实施例提供的状态自检测装置的结构框图。如图 5所示，状态自检测装置包括外部供电电路、能量收集电路、电源管理电路、储能装置、无线收发模块、主控模块、状态显示电路及状态检测电路(等同于本实用新型实施例中所述的状态检测模块)。能量收集电路包括但不限于薄膜式太阳能电池板及采集电路、微型压电振动模块及采集电路、温差发电装置的某一种或模块组合，用于收集环境能源(阳光辐射、泵车振动、输送管内外温差等)(具体电路包括电荷泵电路、MPPT电路、BUCK-BOOST 电路或集成芯片)。电源管理电路功能包括将能量收集电路和外部供电电路 (当存在外部供电时)供给的电能安全快速的存储到储能装置内(即充电电路，主要为防过充电路管理)；将储能装置电能进行降压后提供给主控等电路(放电电路，主要是防过放电管理)；当储能不足时，关闭对主控等电路的供电以减小电路负载；当存在外部供电时，发出信号通知主控模块进入手动检测模式，其中，手动检测模式即为除发送状态检测电路的检测结果外还向状态显示电路(等同于本实用新型实施例中所述的状态显示模块)发送状态指示信号，以使得状态显示电路显示检测结果。储能装置包括但不限于超级电容、微型可充电锂离子电池等，用于保证环境能量收集不足时电路的正常休眠及工作。检测结果由状态显示电路(等同于本实用新型实施例中所述的状态指示模块)表达，方式包括但不限于驱动不同颜色发光二极管、驱动灯光闪烁、驱动蜂鸣器发声等。此外，在图5中，实线为供电控制线路，虚线为信号控制线路。

图6是本实用新型另一实施例提供的状态自检测装置监测输送管状态的逻辑示意图。状态自检测装置在平时处于休眠状态，当接收到来自终端的查询信号后，若查询ID与本模块吻合，则执行一次状态检测并将输送管状态通过无线信号发送回终端，否则继续休眠。

如图6所示，状态自检测装置监测输送管状态的启动信号有两种，一种是外部供电，另一种无线信号(也就是本发明实施例中所述的输送管检测启动信号)，其中，无线信号来自于本实用新型实施例所述的终端。断电重启动后先进入休眠模式。

在状态自检测装置采用外部供电时，外部供电唤醒启动输送管检测机制。启动后判断检测状态是否正常，若正常则发送输送管的ID和正常信号；若不正常，则发送输送管的ID和失效信号。此外，在采用外部供电的情况下，采用手动检测模式，即，除发送ID加正常/失效信号外，还启动状态指示信号，也就是向状态显示电路发送状态指示信号，以显示检测结果。管理人员可以根据状态显示电路的显示的检测结果，将输送管的检测结果在终端的交互模块中输入进终端中。其中，在检测结果为正常的情况下，启动正常指示信号；在检测结果为失效的情况下，启动报警指示信号。随后，进入休眠模式。此外，外部供电停止，触发中断，进入休眠模式。此外，在本实用新型实施例中，因为采用外部供电，电量比较充足，在发送ID加正常/失效信号及启动报警/正常指示信号时，可以启动间隔循环确保信号，以指示循环发送 ID加正常/失效信号及启动报警/正常指示信号，间隔时间可以根据具体情况而定。另外，在本实用新型实施例中，也可以不采用间隔时间循环发送ID 加正常/失效信号及启动报警/正常指示信号的形式。其中，正常/失效信号等同于本实用新型实施例中所述的结果信号。

在采用无线信号唤醒，也就是在接收到来自终端的查询信号(等同于本实用新型实施例中所述的输送管检测启动信号)及输送管ID的情况下，先判断ID是否正确，也就是判断状态自检测装置接收的ID与其负责检测的输送管的ID是否相符。在ID不正确的情况下，进入休眠模式；在ID正确的情况下，判断检测状态是否正常。采用无线信号唤醒输送管状态检测机制与采用外部供电唤醒启动输送管状态检测机制的不同之处在于，在判断检测状态是否正常之后仅发送ID加正常/失效信号，随后进入休眠模式，不进行启动正常/报警指示信号及间隔循环确保信号。

图7是本实用新型另一实施例提供的用于监测输送管状态的系统的逻辑示意图。

如图7所示，终端计时，当计时到达预设检测时间时，发送输送管检测启动信号及需要检测状态的输送管的ID。状态自检测装置接收输送管检测启动信号及ID，判断ID是否正确。若ID正确则与ID对应的输送管的状态，若不正确则进入休眠模式。状态自检测装置检测完输送管的状态后，发送表示输送管检测结果的结果信号及ID，例如，检测结果正常的情况下发送正常信号及ID，检测结果失效的情况下，发送失效信号及ID，其中，检测输送管是否正常的方法可以参见上述实施例中所述的方法。终端接收ID及结果信号，根据结果信号判断输送管状态是否正常。若结果正常则确定输送管的累计输送方量，若结果为失效则进行失效警告。确定累计输送方量后，根据累计输送方量及检测周期设定规则确定检测周期。根据确定的检测周期对在进行输送管状态检测前到达的预设检测时间进行调整，以确定下一次检测输送管状态的检测时间。

图8是本实用新型另一实施例提供的用于监测输送管状态的系统的结构框图。如图8所示，系统包括多根安装于泵车上的状态自监测混凝土输送管，该输送管内部封装有状态自检测装置，封装的状态自检测装置在平时处于休眠状态，当接收到来自手持终端的查询信号后，若查询ID与本模块吻合，则执行一次状态检测并将输送管状态通过无线信号发送回手持终端，否则继续休眠。主机与泵送方量监测模块通信，获取泵车的实时泵送方量；主机还与云服务平台通信，将输送管的状态等数据传输至云服务平台，通过大数据分析，输送管或主机生产厂商可监测各个地域的设备使用状况，包括输送管的管路数量、地理位置、使用寿命、开工状态等信息，从而合理安排输送管生产、物流运输、仓储备货、销售决策等工作。

图9是本实用新型另一实施例提供的用于监测输送管状态的系统的整体实施流程。其中，在该实施例中，以泵车泵送混凝土为例进行说明。

硬件设置阶段：主要进行输送管状态自检测装置内主控模块的编程，通过有线通信将各模块ID(至少64位编码，确保一一对应)写入主控内置存储器内，并进行写入保护设置防止后续篡改。

制造阶段：将状态自检测装置封装(透明纤维缠绕覆盖)在输送管表面，待完成输送管其他加工后，测试读取检测模块ID，并将ID打印在信息标签 (包含生产信息、注意事项等)上粘贴在输送管表面，将此ID作为该输送管ID。

安装阶段和失效阶段：将新的输送管安装在泵车臂架上后，通过手持终端获取ID号，并记录相关安装信息(包含安装日期时间、安装位置)；旧输送管失效拆卸后，通过手持终端删除该输送管记录(安装新管时也可提示自动删除对应位置旧管记录)，具体地，通过手持终端中的交互模块进行记录和删除等操作。

使用阶段：手持终端按照预设的监测计划自动发送查询信息获取对应ID 的输送管状态，若未能在有限次(3～10次)间隔(总间隔时间不大于当前设置的检测周期)尝试后获取到状态，则发出失联警告给用户，通知进行手动供电检测并记录状态。其中监测计划可以如下设计：若输送管设计使用寿命为Y立方混凝土输送量，当前累计输送方量为X，当X＜αY时，监测周期设置为T1(一般取36h～72h)；当X≥αY时，若当前泵车不处于工作状态，则监测周期设置仍为T1，若当前泵车处于工作状态，则设置监测周期为T2 (T2＜T1，一般取4h～24h)。其中α为临界阈值，取值范围0.5～0.8(与使用工况、泵送压力、安装位置等有关)，如此设置可以减少前期检测频率，减少记录数据和检测模块耗电量，而后期通过较高的检测频率确保及时发现输送管是否失效，并及时更换。

大数据分析及服务：输送管使用状态信息提供给主机，可与GPS数据一起通过远程上传到云平台进行大数据分析，通过大数据分析，输送管或主机生产厂商可监测各个地域的设备使用状况，包括管路数量、地理位置、使用寿命、开工状态等信息，从而合理安排输送管生产、物流运输、仓储备货、销售决策等工作。

本实用新型实施例提供了一种输送管状态自监测智能系统，也就是本实用新型实施中所述的用于监测输送管状态的系统，该系统包括输送管状态自检测装置和手持终端，状态自检测装置用于实时感知输送管使用状态，手持终端可以按设定的监测计划通过无线通信方式获取输送管使用状态信息，并可通过主机将数据上传至云服务平台，为智慧生产和服务提供数据支撑。输送管状态自检测装置集成于输送管上，采用无线被动唤醒式检测方式，功耗极低，正常使用中无需电池或外部电源，使用环境能量收集装置收集的环境能(太阳能和振动能)。

本实用新型实施例提供的输送管状态自监测智能系统具有以下优点：1) 集成状态自监测系统(也就是本实用新型实施例中所述的用于监测输送管状态的系统)的输送管，状态自检测装置采用无线被动唤醒检测方式，功耗极低，采用环境能(太阳能与振动能)常规供电，同时提供外部供电端，有效降低无电风险；2)通过手持终端方便快捷查询输送管使用状态信息，当自监测系统检测到输送管磨损失效信号，手持终端提醒泵车机手采取措施并及时换管，避免出现输送管失效后因进一步磨损而发生爆管的风险，可有效降低对混凝土浇筑施工质量及对施工人员的损害风险，提高输送管使用安全性； 3)提供输送管状态信息给主机，可与GPS数据通过远程上传到云平台进行大数据分析，输送管或主机生产厂商可监测各个地域的设备使用状况，从而合理安排输送管生产、物流运输、仓储备货、销售决策等工作。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (11)

1.一种用于监测输送管状态的系统，其特征在于，该系统包括：

状态自检测装置，该状态自检测装置包括：

状态检测模块，用于在接收到输送管检测启动信号的情况下，检测输送管的状态；以及

第一通信模块，与所述状态检测模块连接，用于发送表示输送管状态检测结果的结果信号；以及

终端，该终端包括：

第二通信模块，与所述第一通信模块通信，用于接收所述结果信号；

检测时间确定模块，与所述第二通信模块连接，用于在所述结果信号表示所述输送管的状态为正常的情况下，确定下一次检测所述输送管状态的检测时间。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测时间确定模块包括：

累计输送方量确定模块，与所述第二通信模块连接，用于在所述结果信号表示所述输送管的状态为正常的情况下，确定所述输送管的累计输送方量；

检测周期确定模块，与所述累计输送方量确定模块连接，用于基于所述累计输送方量及检测周期设定规则，确定所述输送管的检测周期；以及

时间确定模块，与所述检测周期确定模块连接，用于根据所确定的检测周期，确定下一次检测所述输送管状态的检测时间。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述终端还包括：

计时模块，用于计时；以及

第三通信模块，与所述计时模块连接，用于在计时到达预设检测时间的情况下，发送所述输送管检测启动信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述终端还包括：第四通信模块，与所述计时模块连接，用于在计时到达预设检测时间的情况下，发送需检测状态的所述输送管的身份信息，其中，所述结果信号表示对与所述身份信息对应的所述输送管进行状态检测的结果，所述身份信息与所述输送管刚刚被安装时泵送设备的总泵送方量绑定；

所述状态自检测装置还包括：

第五通信模块，与所述第四通信模块通信，用于接收所述身份信息；

判断模块，分别与所述第五通信模块和所述状态检测模块连接，用于在因接收到所述输送管检测启动信号检测所述输送管的状态之前，判断所述身份信息是否正确，其中，因接收到所述输送管检测启动信号检测所述输送管的状态的条件包括所述身份信息正确；以及

第六通信模块，与所述状态检测模块连接，用于在得到所述输送管的检测结果后，发送所述身份信息。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述终端还包括：

失效警告模块，与所述第二通信模块连接，用于在所述结果信号表示所述输送管的状态为失效的情况下，进行失效警告；和/或

失联警告模块，分别与所述第二通信模块和所述第三通信模块连接，用于在重复多次发送所述输送管检测启动信号但未收到所述结果信号的情况下，进行失联警告。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端还包括：

交互模块，用于接收对所述输送管的相关信息的记录指令及管理指令。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端还包括：

对外供电模块，用于为所述状态自检测装置进行无线供电或经由直流供电接口进行供电。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述终端还包括：

第七通信模块，与所述第二通信模块通信，用于发送所述结果信号。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述状态自检测装置还包括：

储能模块，用于储能；以及

电源管理电路，与所述储能模块连接，用于：

将用来为所述状态自检测装置供电的电能存储到所述储能模块；

将所述储能模块中的电能提供给所述状态自检测装置；

在所述储能模块中的电能不足时，停止对所述状态自检测装置进行供电，以减小负载；以及

在存在外部供电时，发出进入手动检测模式的信号。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述状态自检测装置还包括：

状态指示模块，与所述状态检测模块连接，用于显示输送管的检测结果；以及

外部供电电路，与所述电源管理电路连接，用于为所述状态自检测装置进行外部供电；

启动所述状态检测模块检测输送管状态的信号还包括外部供电信号；

所述状态自检测装置还包括：第八通信模块，与所述状态指示模块连接，用于在启动所述状态检测模块检测输送管状态的信号为所述外部供电信号的情况下，向状态指示模块发送输送管状态指示信号以使得所述状态指示模块显示所述输送管的检测结果。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述状态自检测装置还包括：

能量收集电路，与所述电源管理电路连接，用于收集环境能源为所述状态自检测装置进行供电。

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