一种振捣设备操作预警方法
【专利摘要】本发明涉及水利工程混凝土浇筑施工中对设备操作的预警技术，其公开了一种振捣设备操作预警方法，解决传统技术中未对振捣情况作全面监控，不能很好地控制振捣质量的问题。该方法包括：实时采集振捣深度传送给PLC；判断振捣开始时刻，开始进行计时，进入振捣过程；PLC实时将当前振捣深度参数和振捣时间参数传送给服务器；服务器调用振捣要求的深度参数、振捣时间参数与接收到的参数进行对比，根据对比结果发送相应类型报警信号；显示装置实时显示振捣相关信息，PLC在收到报警信号后通过显示装置显示报警类型的显示，通过报警发声装置进行发声提醒。本发明适用于混凝土施工中对振捣设备的操作预警。
【专利说明】一种振捣设备操作预警方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水利工程混凝土浇筑施工中对设备操作的监控预警技术，具体涉及一种振捣设备操作预警方法。
【背景技术】
[0002]混凝土振捣是混凝土浇筑的关键工艺，工艺过程中振捣质量的监测与控制是混凝土质量控制的重要环节之一。特别是振捣时间、振捣深度等参数，已作为检测振捣质量的重要标准，根据施工要求，对混凝土振捣既不能欠振(振捣时间不够)又不能过振(振捣时间过长)。目前施工现场振捣的质量控制，一般通过将当前振捣时间与预设值相比较来判断振捣是否欠振或过振，并采用蜂鸣器及信号灯作为报警提示，而未对振捣深度等其他振捣情况作监视，振捣深度由操作员根据个人经验控制，难以保证振捣器插入下层混凝土的深度，容易影响上下层混凝土的结合。另外，当前振捣开始时间为振捣棒插入深度大于要求值时开始计时，未对要求值设置安全范围，而如果没有设置安全范围会导致振捣计时不准，因为振捣时间是根据振捣棒插入深度判断，大于要求值开始振捣，但是实际操作时插入深度会在一个范围内波动，不可能稳定在某个值，如果没有给要求深度设置范围，就会出现频繁重新计时的情况；并且，在报警方式上仅采用蜂鸣器发声长短及信号灯颜色作为报警类型的提示，无法对操作员进行直观提醒。
[0003]综上，传统监控技术中对振捣设备操作预警方法存在未对振捣情况作全面监控，不能很好地控制振捣质量，而在报警方式上无法对操作员进行直观提醒的缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提出一种振捣设备操作预警方法，解决传统监控技术中未对振捣情况作全面监控，不能很好地控制振捣质量的问题，进一步解决在报警方式上无法对操作员进行直观提醒的问题。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种振捣设备操作预警方法，应用于振捣监控系统中，所述振捣监控系统包括:超声波传感器、模块、网络传输单元、服务器、报警发声装置、显示装置；所述超声波传感器、报警发声装置、显示装置与模块相连，所述模块通过网络传输单元与服务器之间无线通信；
[0007]该方法包括以下步骤:
[0008]3,.超声波传感器实时米集振捣深度，并将米集的信号传输给？IX模块；
[0009]匕？10模块对超声波传感器采集的信号进行判断，当振捣深度大于安全振捣深度阈值时，开始计时，并将当前时刻作为振捣开始时刻，进入振捣过程；
[0010]0.在振捣过程中，？IX模块实时将当前振捣深度参数和振捣时间参数通过网络传输单兀传送给服务器；
[0011](1.服务器将当前振捣深度参数与从数据库中调用的要求振捣深度进行对比，将当前振捣时间参数与从数据库中调用的要求振捣时间上限值、要求振捣时间下限值进行对比，根据对比结果向模块发送相应类型的报警信号；
[0012]6.？01模块在显示装置上实时显示振捣相关信息，并在收到相应的报警信号后通过显示装置进行相应报警类型的显示，同时通过报警发声装置进行发声提醒。
[0013]具体的，所述网络传输单元包括路由器及与之相连的信号放大器。
[0014]具体的，所述报警发声装置为蜂鸣器，所述显示装置为触摸屏。
[0015]具体的，步骤13中，所述安全振捣深度阈值=要求振捣深度X安全系数，所述安全系数根据振捣现场实际情况确定。
[0016]具体的，步骤6中，当振捣深度小于最小振捣深度阈值时，停止计时，振捣过程结束。
[0017]具体的，步骤(1中，所述根据比对结果向？仏模块发送相应类型的报警信号包括:
[0018]如果当前振捣时长大于要求振捣时间上限值，而振捣深度满足要求，则发送振捣超时报警信号；
[0019]如果当前振捣时长小于要求振捣时间下限值，而振捣深度满足要求，则发送振捣欠时报警信号；
[0020]如果当前振捣深度小于要求振捣深度，而振捣时长介于振捣时间上限值和振捣时间下限值之间，则发送振捣深度不够报警信号；
[0021]如果当前振捣深度小于要求振捣深度，且振捣时长大于要求振捣时间上限值，贝0发送振捣超时且振捣深度不够报警信号；
[0022]如果当前振捣深度小于要求振捣深度，且振捣时长小于要求振捣时间下限值，贝0发送振捣欠时且振捣深度不够报警信号。
[0023]具体的，步骤6中，所述振捣相关信息包括:当前振捣深度、要求振捣深度、当前振捣时间、要求振捣时间上限、要求振捣时间下限。
[0024]具体的，用户可自行设置各个报警类型在显示装置上的对应的字符背景颜色及在报警发声装置的发声长短。
[0025]本发明的有益效果是:1)对振捣情况作全面监视，包括:振捣超时、振捣欠时、振捣深度不够、振捣超时且振捣深度不够、振捣欠时且振捣深度不够以当前振捣深度大于要求振捣深度乘以安全系数作为当前振捣的开始计时时间:3)采用触摸屏作为报警指示终端，通过触摸屏中的发声控件和颜色选项对报警信号进行显示，同时实时显示重要参数值，直观提醒操作员。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为振捣监控系统示意图；
[0027]图2为本发明中的振捣设备操作预警方法流程图。
【具体实施方式】
[0028]本发明旨在提出一种振捣设备操作预警方法，解决传统监控技术中未对振捣情况作全面监控，不能很好地控制振捣质量的问题，进一步解决在报警方式上无法对操作员进行直观提醒的问题。在本发明中，模块接收来自服务器的报警信号对振捣状态进行全面监视，在要求振捣深度中介入安全系数，实现对振捣不符合要求的各种情况进行报警，采用触摸屏作为全面、直观的报警终端。
[0029]该操作预警方法应用于振捣监控系统中，如图1所示，所述振捣监控系统包括:超声波传感器、模块、网络传输单元、服务器、报警发声装置、显示装置；在具体实现上，超声波传感器可以安装在振捣机的振捣臂上，用于通过检测回波信号来测量振捣深度模块、报警发声装置、显示装置设置于振捣机驾驶室中；所述超声波传感器通过导线与模块相连，所述？IX模块通过网线连接到网络传输单元，采用方式与服务器之间进行数据交互；这里的网络传输单元包括路由器，为了增加信号覆盖范围，还可以设置与其相连的信号放大器；而报警发声装置和显示装置则可以分别采用蜂鸣器和触摸屏来实现。
[0030]本发明中的操作预警方法流程如图2所示，其包括以下实现步骤:
[0031〕 1、实时采集振捣深度传送给:
[0032]在本步骤中，利用超声波传感器实时检测回波信号来测量振捣深度，并将获得的振捣深度信号传输给模块。
[0033]2、判断振捣开始时刻，开始进行计时，进入振捣过程:
[0034]在本步骤中，？IX模块对超声波传感器采集的信号进行判断，当振捣深度大于安全振捣深度阈值时，开始计时，并将当前时刻作为振捣开始时刻，进入振捣过程。
[0035]3、？10实时将当前振捣深度参数和振捣时间参数传送给服务器:
[0036]在本步骤中，？10模块实时将当前振捣深度参数(振捣深度值)和振捣时间参数(利用当前时刻与振捣开始时刻之间的差值计算的振捣时长)利用网络传输单元通过信号传送给服务器。
[0037]4、服务器调用振捣要求的深度参数、振捣时间参数与接收到的参数进行对比，根据对比结果发送相应类型报警信号:
[0038]在本步骤中，服务器将当前振捣深度参数与从数据库中调用的要求振捣深度进行对比，将当前振捣时间参数与从数据库中调用的要求振捣时间上限值、要求振捣时间下限值进行对比，根据对比结果向？仏模块发送相应类型的报警信号。
[0039]5、显示装置实时显示振捣相关信息，？10在收到报警信号后通过显示装置显示报警类型的显示，通过报警发声装置进行发声提醒:
[0040]在本步骤中，？1模块在显示装置上实时显示振捣相关信息，并在收到相应的报警信号后通过显示装置进行相应报警类型的显示，同时通过报警发声装置进行发声提醒。
[0041]下面通过实施例对本发明的方案作进一步的描述:
[0042]振捣过程中由超声波传感器实时采集振捣棒插入混凝土的深度作为当前振捣深度传输给？IX，由嵌入到？IX中的程序将接收到来自服务器的要求振捣深度乘以一个安全系数，并将其存放在变量如印中，当检测到当前振捣深度大于如印中的值时，计时器开始计时，并将时间参数存放在变量I中，作为当前振捣时间，当检测到当前振捣深度小于最小振捣深度时(最小振捣深度根据现场情况确定)，计时器停止计时，当前振捣深度和当前振捣时间参数采用方式传输给服务器。服务器将采集到当前振捣时间与从专用数据库中调用的当前混凝土的要求振捣时间上限值、要求振捣时间下限值做比较，另外，服务器还将采集到的当前振捣深度与从专用数据库中调用的当前混凝土的要求振捣深度做比较:
[0043]如果当前振捣时间大于要求振捣时间上限值，而振捣深度满足要求则输出振捣超时报警信号；如果当前振捣时间小于要求振捣时间下限值，而振捣深度满足要求则输出振捣欠时报警信号；如果当前振捣深度小于要求振捣深度，而振捣时间满足要求(振捣时长介于振捣时间下限值与上限值之间)则输出振捣深度不够报警信号；如果当前振捣时间大于要求振捣时间上限值且当前振捣深度小于要求振捣深度，则输出振捣超时且振捣深度不够报警信号；如果当前振捣时间小于要求振捣时间下限值且当前振捣深度小于要求振捣深度，则输出振捣欠时且振捣深度不够报警信号。
[0044]当？仏收到来自服务器的报警信号后，通过协议将报警信号传输到触摸屏上显示报警类型，并可根据用户要求设置报警字符的背景颜色及发声长短，同时触摸屏上实时显示当前振捣深度、要求振捣深度、当前振捣时间、要求振捣时间上限、要求振捣时间下限，便于操作员实时查看振捣深度与振捣时间。
[0045]通过上述方式，实现了对振捣过程中各项参数进行全面监视，在要求振捣深度中介入安全系数，实现对振捣超时进行预报警功能，采用触摸屏作为报警终端，为操作员提供了全面、直观、人性化的报警界面。
【权利要求】
1.一种振捣设备操作预警方法，应用于振捣监控系统中，所述振捣监控系统包括:超声波传感器、PLC模块、网络传输单元、服务器、报警发声装置、显示装置；所述超声波传感器、报警发声装置、显示装置与PLC模块相连，所述PLC模块通过网络传输单元与服务器之间无线通信； 其特征在于，该方法包括以下步骤: a.超声波传感器实时采集振捣深度，并将采集的信号传输给PLC模块； b.PLC模块对超声波传感器采集的信号进行判断，当振捣深度大于安全振捣深度阈值时，开始计时，并将当前时刻作为振捣开始时刻，进入振捣过程； c.在振捣过程中，PLC模块实时将当前振捣深度参数和振捣时间参数通过网络传输单元传送给服务器； d.服务器将当前振捣深度参数与从数据库中调用的要求振捣深度进行对比，将当前振捣时间参数与从数据库中调用的要求振捣时间上限值、要求振捣时间下限值进行对比，根据对比结果向PLC模块发送相应类型的报警信号； e.PCL模块在显示装置上实时显示振捣相关信息，并在收到相应的报警信号后通过显示装置进行相应报警类型的显示，同时通过报警发声装置进行发声提醒。
2.如权利要求1所述的一种振捣设备操作预警方法，其特征在于，所述网络传输单元包括路由器及与之相连的信号放大器。
3.如权利要求1所述的一种振捣设备操作预警方法，其特征在于，所述报警发声装置为蜂鸣器，所述显示装置为触摸屏。
4.如权利要求1所述的一种振捣设备操作预警方法，其特征在于，步骤b中，所述安全振捣深度阈值=要求振捣深度X安全系数，所述安全系数根据振捣现场实际情况确定。
5.如权利要求4所述的一种振捣设备操作预警方法，其特征在于，步骤b中，当振捣深度小于最小振捣深度阈值时，停止计时，振捣过程结束。
6.如权利要求5所述的一种振捣设备操作预警方法，其特征在于，步骤d中，所述根据比对结果向PLC模块发送相应类型的报警信号包括: 如果当前振捣时长大于要求振捣时间上限值，而振捣深度满足要求，则发送振捣超时报警信号； 如果当前振捣时长小于要求振捣时间下限值，而振捣深度满足要求，则发送振捣欠时报警信号； 如果当前振捣深度小于要求振捣深度，而振捣时长介于振捣时间上限值和振捣时间下限值之间，则发送振捣深度不够报警信号； 如果当前振捣深度小于要求振捣深度，且振捣时长大于要求振捣时间上限值，则发送振捣超时且振捣深度不够报警信号； 如果当前振捣深度小于要求振捣深度，且振捣时长小于要求振捣时间下限值，则发送振捣欠时且振捣深度不够报警信号。
7.如权利要求1所述的一种振捣设备操作预警方法，其特征在于，步骤e中，所述振捣相关信息包括:当前振捣深度、要求振捣深度、当前振捣时间、要求振捣时间上限、要求振捣时间下限。
8.如权利要求1所述的一种振捣设备操作预警方法，其特征在于，用户可自行设置各个报警类型在显示装置上的对应的字符背景颜色及在报警发声装置的发声长短。
【文档编号】E02D15/02GK104299381SQ201410524559
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】邱向东, 尹习双, 刘金飞, 钟桂良, 赖刚, 刘永亮, 宋述军 申请人:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司