一种自动监测人工振捣棒振捣时间的方法与流程

本发明属于混凝土施工技术领域，具体涉及水利工程混凝土浇筑施工中质量控制方法，尤其涉及一种可以用于水利工程大体积混凝土施工中振捣过程质量预警的方法。

背景技术：

混凝土振捣是混凝土浇筑的关键工艺，在实际施工中，混凝土振捣容易出现过振和欠振等问题，由此引发质量缺陷。人工振捣棒作为混凝土振捣的重要施工设备，在复杂结构位置及振捣机不便施工的位置应用广泛，其振捣施工质量控制十分关键。人工振捣施工质量和振捣棒振捣时间密切相关。振捣时间过长易造成混凝土过振，振捣时间不足则易造成混凝土欠振。

目前主要有两种监测人工振捣棒振捣时间的方法。一种是依靠现场旁站监理观察混凝土振捣的过程，目测人工振捣棒振捣振捣过程，根据经验判断振捣是否完成，这种方法持续性较差，且对现场监理要求较高，要求监理时刻关注混凝土的浇筑过程。

另一种是通过在人工振捣棒上装有定位装置，采集人工振捣棒的位置信息，分析位置信息随时间的变化，间接判断人工振捣棒振捣时间。这种方法对振捣棒定位精度要求很高，水利工程施工场所通常无法满足这种高精度定位要求。同时通过位置信息随时间变化来判断振捣棒振捣时间，两者相关度不高，容易造成误判。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提高所获取的振捣棒振捣时间的准确度，避免振捣棒振捣的误判而提供的一种自动监测人工振捣棒振捣时间的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，它包括以下步骤：

步骤1：对混凝土振捣棒振捣过程中的电信号进行监控，采集振捣棒振捣过程的电信号；

步骤2：对上述电信号进行记录、信号处理，将振捣棒振捣过程分为振捣棒插入、振捣、拔出三个阶段，获得振捣过程各个阶段中电信号的变化规律，获得电信号变化曲线图；

步骤3：分析识别振捣棒振捣过程，判断振捣时间。

上述振捣棒插入、振捣、拔出三个阶段分别与电信号变化的各个阶段对应，振捣棒插入时，电信号与插入深度呈正相关关系；振捣棒振捣时，电信号逐渐收敛；振捣棒拔出时，电信号先上升后下降。

上述电信号包括电流信号，在步骤3中，在电信号与插入深度呈正相关关系时，获取振捣棒的插入时间；在电信号逐渐收敛时，获取振捣棒振捣的保持时间；在电信号先上升后下降时，获取振捣棒的拔出时间。

在步骤1中，采用电流互感器对混凝土振捣棒运行中的电流信号进行监控。

在步骤2中，通过tcp/ip数据传输模块，将采集的信号传输到数据处理服务器，对采集的信号进行记录、存储、处理。

在步骤2中，在对电流信号进行处理时，通过滤波获得相对平滑的电流-时间曲线。

本发明有如下有益效果：

1.本发明避免了由于现场监理疲劳、疏忽、不负责任等造成的不及时观察和记录振捣棒振捣时间，造成振捣质量不达标的技术问题；

2.本发明对振捣棒振捣时间的判断，不依赖于高精度的定位要求，更加适应水利工程施工场所；

3.本发明振捣过程中，电流互感器上电流信号的变化与振捣过程直接相关，相对于通过振捣棒位置信息相对时间变化来判断振捣时间，本方法更加可靠、准确度更高，避免了误判。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的流程图；

图2是本发明中电流-时间曲线图。

具体实施方式

如图1所示，一种自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，它包括以下步骤：

步骤1：对混凝土振捣棒振捣过程中的电信号进行监控，采集振捣棒振捣过程的电信号；

步骤2：对上述电信号进行记录、信号处理，将振捣棒振捣过程分为振捣棒插入、振捣、拔出三个阶段，获得振捣过程各个阶段中电信号的变化规律，获得电信号变化曲线图；

步骤3：分析识别振捣棒振捣过程，判断振捣时间。

其中，振捣棒插入、振捣、拔出三个阶段分别与电信号变化的各个阶段对应，振捣棒插入时，电信号与插入深度呈正相关关系；振捣棒振捣时，电信号逐渐收敛；振捣棒拔出时，电信号先上升后下降，采用该技术手段，本发明将振捣棒振捣时的各个阶段与电信号-时间曲线表上电信号各个不同的变化阶段相对应，能准确获取每个小阶段流程经过的时间，并根据实际需要获取所需要的时间节点。

具体额，电信号包括电流信号，在步骤3中，在电信号与插入深度呈正相关关系时，获取振捣棒的插入时间；在电信号逐渐收敛时，获取振捣棒振捣的保持时间；在电信号先上升后下降时，获取振捣棒的拔出时间。

在步骤1中，采用电流互感器对混凝土振捣棒运行中的电流信号进行监控。

在步骤2中，通过tcp/ip数据传输模块，将采集的信号传输到数据处理服务器，对采集的信号进行记录、存储、处理。

在步骤2中，在对电流信号进行处理时，通过滤波获得相对平滑的电流-时间曲线。

通过上述特征时间值取差值（拔出时间-插入时间）可计算振捣棒的振捣时长，其中插入时间点可根据实际要求从电信号-时间曲线上电信号与振捣棒插入深度呈正相关关系的曲线段选取，拔出时间可根据实际要求从电信号-时间曲线上电信号先上升后下降的曲线段选取。

技术特征：

1.一种自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1：对混凝土振捣棒振捣过程中的电信号进行监控，采集振捣棒振捣过程的电信号；

步骤2：对上述电信号进行记录、信号处理，将振捣棒振捣过程分为振捣棒插入、振捣、拔出三个阶段，获得振捣过程各个阶段中电信号的变化规律，获得电信号变化曲线图；

步骤3：分析识别振捣棒振捣过程，判断振捣时间。

2.根据权利要求1所述的自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，其特征在于，所述振捣棒插入、振捣、拔出三个阶段分别与电信号变化的各个阶段对应，振捣棒插入时，电信号与插入深度呈正相关关系；振捣棒振捣时，电信号逐渐收敛；振捣棒拔出时，电信号先上升后下降。

3.根据权利要求2所述的自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，其特征在于，所述电信号包括电流信号，在步骤3中，在电信号与插入深度呈正相关关系时，获取振捣棒的插入时间；在电信号逐渐收敛时，获取振捣棒振捣的保持时间；在电信号先上升后下降时，获取振捣棒的拔出时间。

4.根据权利要求3所述的自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，其特征在于，在步骤1中，采用电流互感器对混凝土振捣棒运行中的电流信号进行监控。

5.根据权利要求3所述的自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，其特征在于，在步骤2中，通过tcp/ip数据传输模块，将采集的信号传输到数据处理服务器，对采集的信号进行记录、存储、处理。

6.根据权利要求5所述的自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，其特征在于，在步骤2中，在对电流信号进行处理时，通过滤波获得相对平滑的电流-时间曲线。

技术总结
一种自动监测人工振捣棒振捣时间的方法，它包括以下步骤：步骤1：对混凝土振捣棒振捣过程中的电信号进行监控，采集振捣棒振捣过程的电信号；步骤2：对上述电信号进行记录、信号处理，将振捣棒振捣过程分为振捣棒插入、振捣、拔出三个阶段，获得振捣过程各个阶段中电信号的变化规律，获得电信号变化曲线图；步骤3：分析识别振捣棒振捣过程，判断振捣时间。本发明的目的是为了提高所获取的振捣棒振捣时间的准确度，避免振捣棒振捣的误判而提供的一种自动监测人工振捣棒振捣时间的方法。

技术研发人员：杨宗立;汪志林;陈文夫;牟荣峰;杨宁;谭尧升;乔雨;张志豪;张志伟
受保护的技术使用者：中国三峡建设管理有限公司;中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2020.06.24
技术公布日：2020.09.29