专利名称：一种对喷射作业的喷射结果进行评估的方法、设备和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种对喷射作业的喷射结果进行评估的方法、设备和系统。
背景技术：
在工程机械领域，喷射机作为广泛应用于地下之工程、井巷、隧道和涵洞等的大型工程机械，其中，混凝土喷射机是一种气力输送装置，借助压缩空气对混凝土料进行输送，在其输出口处使喷料形成射流，喷敷在作业的工程表面，随着喷料的凝结硬化形成喷射支护层，为后期施工做准备。喷射机在进行物料喷射时，受喷面喷射物料的多少，直接影响了后期施工的效果，在现有技术中，对喷射机的喷射质量的衡量完全由技术人员的经验以及技术人员的肉眼观察来确定，而喷射完成后的验收人员在对喷射物料的厚度进行判断时，采用自检的方式，具体为:在喷射前由技术人员在受喷面中埋设控制喷层厚度的标志，在喷射时，技术人员按照所埋设的标志来对喷层的厚度进行控制，这样保证了喷射机在作业时超喷、少喷和漏喷的问题，但是，采用现有的这种方式只能保证埋设由喷层厚度标志的受喷面的喷层厚度达到要求，对于整个受喷面的平整度还是只能通过人眼观测来判断，无法保证受喷面在喷射物料后平整度满足施工要求，无法避免出现受喷面有些地方所喷物料较厚，或者有些地方所喷物料稍薄，导致受喷面不平整的问题。由此可见，在现有技术中，针对喷射机在喷射作业的控制方面，存在喷射作业面平整度不高导致喷射作业质量较低的问题
发明内容
·本发明实施例提供了一种对喷射作业进行调整的方法、设备和系统，用于解决现有技术中存在喷射作业面平整度不高导致喷射作业质量较低的问题。一种对喷射作业的喷射结果进行评估的方法，包括:接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息；将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较；根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果。一种对喷射作业的喷射结果进行评估的设备，包括:接收装置，用于接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息；比较装置，用于将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较；评估装置，用于根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质
量参数信息。
一种对喷射作业的喷射结果进行评估的系统，包括:扫描设备，用于在喷射机执行完喷射作业后采集受喷面的一组轮廓信息，并发送给控制设备；评估设备，用于接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息，将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较，根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果。本发明有益效果如下:本发明实施例通过在接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息，将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较，并根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果，与现有技术相比，实时采集每次喷射作业完成后受喷面的轮廓信息，并将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较，根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果，这样能够及时发现喷射作业中出现的喷射结果不好的问题，能够针对出现的不好问 题采取相应的补救措施，实现了对受喷面中喷射作业的控制，提高了喷射作业的质量。
图1为本发明实施例一的一种对喷射作业的喷射结果进行评估的方法的流程图；图2为本发明实施例二的一种对喷射作业的喷射结果进行评估的设备的结构示意图；图3为本发明实施例三的一种对喷射作业的喷射结果进行评估的系统的结构示意图。
具体实施例方式为了实现本发明的目的，本发明实施例提供了一种对喷射作业的喷射结果进行评估的方法、设备和系统，接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息，将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较，并根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果，与现有技术相比，实时采集每次喷射作业完成后受喷面的轮廓信息，并将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较，根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果，这样能够及时发现喷射作业中出现的喷射结果不好的问题，能够针对出现的不好问题采取相应的补救措施，实现了对受喷面中喷射作业的控制，提高了喷射作业的质量。下面结合说明书附图对本发明各个实施例进行详细描述。实施例一:如图1所示，为本发明实施例一的一种对喷射作业的喷射结果进行评估的方法的流程图，所述方法包括:步骤101:接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息。具体地，在步骤101中，在确定喷射机一次执行完喷射作业后，接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息之前，所述方法还包括:首先，向扫描设备发送扫描控制指令，其中，所述扫描控制指令中包含了受喷面上各个轮廓点的编号信息和扫描速度信息。其次，指示扫描设备在接收到扫描控制指令后，按照所述扫描速度信息对应的扫描速度，依次对所述各个轮廓点的编号信息对应的轮廓点进行扫描，确定在扫描设备经过每一个轮廓点时该轮廓点与扫描设备之间的直线距离，并建立该轮廓点的编号信息与确定的直线距离之间的对应关系。
较优地，在喷射机第一次完成喷射作业之后，向扫描设备发送扫描控制指令之前，需要固定好扫描设备相对于受喷面的扫描位置，并记录固定的扫描设备的扫描位置信息，其中，扫描同一受喷面的扫描设备的扫描位置信息相同。具体地，在扫描设备到达所述扫描位置信息对应的扫描位置，并接收到扫描控制指令之后，按照接收到的扫描控制指令中包含的扫描速度信息对应的扫描速度，沿着一定的方向对受喷面中设置的各个轮廓点进行扫描，并在通过每一个轮廓点时，确定该扫描设备与该轮廓点之间的直线距离，建立该轮廓点与确定的直线距离之间的对应关系。其中，可以预先设置扫描设备的扫描范围为0° 270°，扫描设备的扫描精度α，这样可以保证确定的该扫描设备与该轮廓点之间的直线距离的准确度。所述沿着一定的方向进行扫描是指根据轮廓点的编号信息进行扫描，可以是编号信息由大到小或者编号信息由小到大的顺序，这里不做限定，只要能够准确确定每一个轮廓点的编号信息与确定的该轮廓点到扫描设备间直线距离之间的对应关系即可。假设:确定的受喷面上的轮廓点为B1 ap，扫描设备在扫描到轮廓点B1时，确定的扫描设备到轮廓点B1之间的直线距离为L1 ;扫描设备在扫描到轮廓点ak时，确定的扫描设备到轮廓点ak之间的直线距离为Lk ;扫描设备在扫描到轮廓点an时，确定的扫描设备到轮
廓点ap之间的直线距离为Lp，此时建立与Lp......、ak与Lk、......^。与Lp之间的对应
关系，其中，I彡K彡P，K和P为正整数。第三，接收扫描设备发送的针对本次扫描到的每一个轮廓点对应的确定的直线距离。第四，根据所述确定的直线距离和扫描设备扫描该轮廓点时的空间位置信息，确定该轮廓点的空间位置信息。具体地，由于扫描设备固定在空中，对受喷面进行扫描，那么根据扫描设备固定的位置信息可以确定该扫描设备的空间位置信息。根据采集到的直线距离和扫描设备的空间位置信息，可以得到该轮廓点的空间位
置信息。或者，将扫描设备固定在空中的位置信息作为坐标原点，并建立三维坐标系，结合采集到的轮廓点到和扫描设备(坐标(0，O, O))之间的直线距离，得到该轮廓点的坐标信息。最后，将得到的本次扫描设备扫描到的每一个轮廓点的空间位置信息(例如:坐标信息)进行组合，形成该受喷面本次喷射作业后得的一组轮廓信息。例如:假设本次喷射作业之后，确定的轮廓点B1的坐标信息为(X1, Y1, Z1),确定的轮廓点ak的坐标信息为(xk, yk, zk),确定的轮廓点am的坐标信息为(xp, yp, zp),那么最后针对本次喷射作业后得到的一组轮廓信息为{ Cx1, Y1, Z1)^......、(xk, yk, zk)、......、(xp,yp,Zp ) } O需要说明的是，按照喷射机喷射作业的执行次数，记录每一次喷射作业后采集到的一组轮廓信息，建立喷射次数标识与采集到的轮廓信息之间的对应关系，例如:喷射第一
次，采集到的轮廓信息为{ (X11, yn, zn)、......、(xkl, ykl, zkl)、......、(xpl, ypl, zpl) };喷射
弟 M 次，木:集到的轮廊f自息为{ (Xlm，yim，Zlm)、......、( Xjim，ykm，Zkm)、......、( Xpm, YpmJ Zpm) }。较优地，在得到一组轮廓信息后，可以将该轮廓信息发往显示装置中，在显示装置中按照每个轮廓点的坐标信息进行显示，得到轮廓线。步骤102:将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较。其中，所述设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息可以是预先设定的理论轮廓信息，这里不做限定。具体地，在步骤102中，首先，将接收到的一组轮廓信息中每一个轮廓点的空间位置信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息中同一个轮廓点的空间位置信息进行作差运算。其次，将得到的差值与第一阈值、第二阈值进行比较，其中，所述第一阈值大于第
二阈值。较优地，所述每一组轮廓信息中包含了每一次喷射机执行完喷射作业后确定的在扫描设备经过每一个轮廓点时该轮廓点与扫描设备之间的直线距离，即将扫描设备确定的每一个轮廓点与扫描设备之间的直线距离作为每一组轮廓信息。首先，在喷射机执行完喷射作业后，确定喷射机执行喷射作业前后的两次受喷面的轮廓信息，即第一组轮廓信息和第二组轮廓信息，其中，所述第一组轮廓信息是喷射机在执行喷射作业前采集的，以及所述第二组轮廓信息是喷射机在执行完喷射作业后采集的。其次，将第一组轮廓信息中每一个轮廓点对应的确定的直线距离与设定的喷射作业后每一个轮廓点对应的理论直线距离进行作差运算，得到第一差值的最大值和第一差值的最小值。以及将第二组轮廓信息中每一个轮廓点对应的确定的直线距离与设定的喷射作业后每一个轮廓点对应的理论直线距离进行作差运算，得到第二差值的最大值和第二差值的最小值。第三，将计算得到的第一差值的最大值与计算得到的第二差值的最大值进行比较，以及将计算得到的第一差值的最小值与计算得到的第二差值的最小值进行比较。步骤103:根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果。具体地，在步骤103中，根据不同的比较结果确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果也不同。在比较方式为将得到的差值与第一阈值、第二阈值进行比较，且所述第一阈值大于第二阈值时，当得到的差值小于第一阈值且大于第二阈值时，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果为合格；当得到的 差值不小于第一阈值和/或不大于第二阈值时，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果为不合格。
其中，所述第一阈值和所述第二阈值可以是喷射质量量化后得到的数值，也可以是根据实际需要确定的，还可以是根据行业标准确定的，这里不做限定。需要说明的是，所述第一阈值对应的喷射质量合格的最高限，所述第二阈值对应的喷射质量合格的最低限。最后，当喷射质量评估结果为合格以上，则可以继续按照现有的喷射作业方式继续进行；当喷射质量评估结果为不合格，则需要对喷射机进行调整，以改善喷射作业的喷射质量。较优地，在喷射机执行完喷射作业后，所述方法还包括:通过以下方式计算喷射机执行完喷射作业后受喷面的平滑度:
权利要求
1.一种对喷射作业的喷射结果进行评估的方法，其特征在于，包括: 接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息； 将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较； 根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在喷射机一次执行完喷射作业后，接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息之前，所述方法还包括: 向扫描设备发送扫描控制指令，其中，所述扫描控制指令中包含了受喷面上各个轮廓点的编号信息和扫描速度信息； 指示扫描设备在接收到扫描控制指令后，按照所述扫描速度信息对应的扫描速度，依次对所述各个轮廓点的编号信息对应的轮廓点进行扫描，确定在扫描设备经过每一个轮廓点时该轮廓点与扫描设备之间的直线距离，并建立该轮廓点的编号信息与确定的直线距离之间的对应关系。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息，包括: 接收扫描设备发送的扫描到的每一个轮廓点对应的确定的直线距离； 根据所述确定的直线距离和扫描设备扫描该轮廓点时的空间位置信息，确定该轮廓点的空间位置信息； 将得到的每一个轮廓点的空间位置信息进行组合，形成该受喷面的一组轮廓信息。
4.如权利要求3所述的方 法，其特征在于，将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较，包括: 将接收到的一组轮廓信息中每一个轮廓点的空间位置信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息中同一个轮廓点的空间位置信息进行作差运算； 将得到的差值与第一阈值、第二阈值进行比较，其中，所述第一阈值大于第二阈值； 所述根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量参数，具体包括: 当得到的差值小于第一阈值且大于第二阈值时，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果为合格； 当得到的差值不小于第一阈值和/或不大于第二阈值时，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果为不合格。
5.如权利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 通过以下方式计算喷射机执行完喷射作业后受喷面的平滑度: Σ ((xi _w>)2+(y> —v,- y+(zi—)2) 其中:σ为计算得到的受喷面的平滑度值，M为喷射机执行完喷射作业后受喷面包含的轮廓点的个数，Xi为第i个轮廓点在喷射机执行完喷射作业后得到的空间位置信息中的X方向的坐标值，Ui为喷射机在对该轮廓点进行喷射后设定的该轮廓点的空间位置信息中的X方向的坐标值，Yi为第i个轮廓点在喷射机执行完喷射作业后得到的空间位置信息中的Y方向的坐标值，Vi为喷射机在对该轮廓点进行喷射后设定的该轮廓点的空间位置信息中的Y方向的坐标值，Zi为第i个轮廓点在喷射机执行完喷射作业后得到的空间位置信息中的Z方向的坐标值，ti为喷射机在对该轮廓点进行喷射后设定的该轮廓点的空间位置信息中的Z方向的坐标值，其中，i ( Mo
6.如权利要求1 4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 根据采集到的喷射机执行喷射作业中使用的喷射材料的体积、喷射作业执行前受喷面的立体体积和喷射作业完成后受喷面的立体体积，计算得到喷射机喷射材料的回弹率； 利用计算得到的所述回弹率，确定喷射机在喷射作业完成后该受喷面的喷射质量评估结果，其中，所述回弹率的数值越小，所述喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果越优。
7.一种对喷射作业的喷射结果进行评估的设备，其特征在于，包括: 接收装置，用于接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息； 比较装置，用于将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较； 评估装置，用于根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量参数信息。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备还包括: 发送装置，用于在喷射机一次执行完喷射作业后，接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息之前，向扫描设备发送扫描控制指令，其中，所述扫描控制指令中包含了受喷面上各个轮廓点的编号信息和扫描速度信息； 指示装置，用于指示扫描设·备在接收到扫描控制指令后，按照所述扫描速度信息对应的扫描速度，依次对所述各个轮廓点的编号信息对应的轮廓点进行扫描，确定在扫描设备经过每一个轮廓点时该轮廓点与扫描设备之间的直线距离，并建立该轮廓点的编号信息与确定的直线距离之间的对应关系。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于， 所述接收装置，具体用于接收扫描设备发送的扫描到的每一个轮廓点对应的确定的直线距离，根据所述确定的直线距离和扫描设备扫描该轮廓点时的空间位置信息，确定该轮廓点的空间位置信息，将得到的每一个轮廓点的空间位置信息进行组合，形成该受喷面的一组轮廓信息。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于， 所述比较装置，具体用于将接收到的一组轮廓信息中每一个轮廓点的空间位置信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息中同一个轮廓点的空间位置信息进行作差运算；将得到的差值与第一阈值、第二阈值进行比较，其中，所述第一阈值大于第二阈值； 所述评估装置，具体用于当得到的差值小于第一阈值且大于第二阈值时，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量参数评估结果为合格； 当得到的差值不小于第一阈值和/或不大于第二阈值时，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量参数评估结果为不合格。
11.如权利要求7 10任一所述的设备，其特征在于，所述设备还包括: 平滑度计算装置，用于通过以下方式计算喷射机执行完喷射作业后受喷面的平滑度: I I M σ =-略 +(>' - V,-)- +(-, - ,-)-)其中:σ为计算得到的受喷面的平滑度值，M为喷射机执行完喷射作业后受喷面包含的轮廓点的个数，Xi为第i个轮廓点在喷射机执行完喷射作业后得到的空间位置信息中的X方向的坐标值，Ui为喷射机在对该轮廓点进行喷射后设定的该轮廓点的空间位置信息中的X方向的坐标值，Yi为第i个轮廓点在喷射机执行完喷射作业后得到的空间位置信息中的Y方向的坐标值，Vi为喷射机在对该轮廓点进行喷射后设定的该轮廓点的空间位置信息中的Y方向的坐标值，Zi为第i个轮廓点在喷射机执行完喷射作业后得到的空间位置信息中的Z方向的坐标值，\为喷射机在对该轮廓点进行喷射后设定的该轮廓点的空间位置信息中的Z方向的坐标值，其中，i ( M0
12.如权利要求7 10任一所述的设备，其特征在于，所述设备还包括: 回弹率计算装置，用于根据采集到的喷射机执行喷射作业中使用的喷射材料的体积、喷射作业执行前受喷面的立体体积和喷射作业完成后受喷面的立体体积，计算得到喷射机喷射材料的回弹率； 所述评估装置，还用于利用计算得到的所述回弹率，确定喷射机在喷射作业完成后该受喷面的喷射质量评估结果 ，其中，所述回弹率的数值越小，所述喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果越优。
13.—种对喷射作业的喷射结果进行评估的系统，其特征在于，包括: 扫描设备，用于在喷射机执行完喷射作业后采集受喷面的一组轮廓信息，并发送给控制设备； 评估设备，用于接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息，将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较，根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于， 所述评估设备，具体用于在确定喷射机执行完喷射作业后，向扫描设备发送扫描控制指令，其中，所述扫描控制指令中包含了受喷面上各个轮廓点的编号信息和扫描速度信息； 所述扫描设备，用于在接收到控制设备发送的扫描控制指令后，按照所述扫描速度信息对应的扫描速度，依次对所述各个轮廓点的编号信息对应的轮廓点进行扫描，确定在扫描设备经过每一个轮廓点时该轮廓点与扫描设备之间的直线距离，并建立该轮廓点的编号信息与确定的直线距离之间的对应关系。
全文摘要
本发明公开了一种对喷射作业的喷射结果进行评估的方法、设备和系统，其主要内容包括接收喷射机执行完喷射作业后采集到的受喷面的一组轮廓信息，将接收到的一组轮廓信息与设定的喷射作业后受喷面的理论轮廓信息进行比较，并根据比较结果，确定喷射机执行完喷射作业后该受喷面的喷射质量评估结果，这样能够及时发现喷射作业中出现的喷射结果不好的问题，能够针对出现的不好问题采取相应的补救措施，实现了对受喷面中喷射作业的控制，提高了喷射作业的质量。
文档编号G06F19/00GK103235875SQ20131012391
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者胡敏, 梁聪慧, 曾杨 申请人:中联重科股份有限公司