CN112229440A - 一种预制梁场自感应监控***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种预制梁场自感应监控***及方法，涉及梁场管理技术领域，预制梁场包括制梁台座以及存梁台座，该***包括：信息管理平台，包括数据存储模块以及数据分析模块；制梁台座状态识别单元，包括多个用于检测制梁台座周围环境的第一传感器；浇筑状态识别单元，包括多个用于检测制梁台座顶面压力的第二传感器；搅拌状态识别单元，包括多个用于检测搅拌状态的第三传感器。本申请结合传感器技术以及信息管理平台，在进行各工序时实现对各工序当前工作状态进行自动化查看和管控。

Description

一种预制梁场自感应监控***及方法

技术领域

本发明涉及梁场管理技术领域，具体涉及一种预制梁场自感应监控***及方法。

背景技术

同时随着我国基础建设的大力发展，高速道路和桥梁的构件预制化也越来越普遍，预制构件生产规模也愈发增长，大型和超大型的预制梁场的出现是发展需求的必然趋势。而针对大型预制梁场实现全面信息化管理还需要解决一些实际问题。

制梁台座和存梁台座的管理是对整个梁场资源设备高效周转实现制梁高效化的核心问题。

目前，传统预制箱梁施工是在固定台座上采用“施工区域固定、施工工序循环”的预制模式，即在同一施工区域内(固定台座上)进行钢筋立模、钢筋吊装、混凝土浇筑、拆模、养护、预应力张拉、压浆等一系列工序。

现阶段，如果需要对施工情况实现信息化管理，需要在每道工序开始和结束时由技术员手动录入时间及工序相关信息到***中，步骤繁琐，工作效率低下，无法实现自动化管理。

因此，急需一种技术方案实现对预制梁施工情况的自动化监控。

发明内容

本申请实施例提供一种预制梁场自感应监控***及方法，结合传感器技术以及信息管理平台，在进行各工序时实现对各工序当前工作状态进行自动化查看和管控。

第一方面，提供了一种预制梁场自感应监控***；所述预制梁场包括制梁台座以及存梁台座，所述***包括：

信息管理平台，其包括数据存储模块以及数据分析模块；

制梁台座状态识别单元，其包括多个用于检测所述制梁台座周围环境的第一传感器；

浇筑状态识别单元，其包括多个用于检测所述制梁台座顶面压力的第二传感器；

搅拌状态识别单元，其包括多个用于检测搅拌状态的第三传感器；其中，

所述数据存储模块用于接收所述第一传感器检测获取的制梁台座周围环境信息、所述第二传感器检测获得的制梁台座顶面压力信息以及当所述制梁台座顶面进行混凝土浇筑工作时所述第三传感器检测获得的搅拌状态信息，所述数据分析模块用于根据所述制梁台座周围环境信息、所述制梁台座顶面压力信息以及所述搅拌状态信息分析当前预制梁场工作情况。

进一步的，所述***还包括：

预制构件监控单元，其包括多个用于监控放置在存梁台座上的预制构件养护状态的第四传感器；其中，

所述数据存储模块用于接收所述第四传感器检测获取的预制构件养护状态信息。

进一步的，所述***还包括：

存梁数量监控单元，其包括多个用于检测所述存梁台座顶面压力的第五传感器；其中，

所述数据存储模块用于接收所述第五传感器检测获取的存梁顶面压力信息，所述数据分析模块用于根据所述存梁顶面压力信息分析所述存梁台座的存梁数据信息。

优选的，所述第一传感器为金属探测传感器，第二传感器为压力传感器，所述第三传感器为振动传感器。

优选的，所述第四传感器为湿度传感器。

优选的，所述第五传感器为压力传感器。

第二方面，提供了一种预制梁场自感应监控方法，所述预制梁场包括制梁台座以及存梁台座，所述方法包括以下步骤：

利用预设的多个第一传感器检测所述制梁台座周围环境，当超过第一数量阈值的所述第一传感器检测识别所述制梁台座周围出现金属物体时，判定所述制梁台座正在进行制梁工作；

利用预设的多个第二传感器检测获得所述制梁台座的制梁台座顶面压力信息，并根据所述制梁台座顶面压力信息掌控制梁工作的浇筑进程；

利用预设的多个第三传感器，检测所述制梁台座顶面的振动情况，从而获取搅拌状态信息，并根据所述搅拌状态信息掌控制梁工作的搅拌进程。

进一步的，所述方法包括以下步骤：

利用预设的多个第四传感器监控所述制梁台座上的预制构件的湿度，从而获取预制构件养护状态信息，并根据所述预制构件养护状态信息掌控制梁工作的养护进程。

进一步的，所述方法包括以下步骤：

当制梁工作结束时，利用多个预设的第五传感器检测所述存梁台座顶面压力，从而获取存梁顶面压力信息，并根据所述存梁顶面压力信息分析所述存梁台座的存梁数据信息。

优选的，所述第一传感器为金属探测传感器，第二传感器为压力传感器，所述第三传感器为振动传感器。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种预制梁场自感应监控技术，结合传感器技术以及信息管理平台，在进行各工序时实现对各工序当前工作状态进行自动化查看和管控。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例1提供的预制梁场自感应监控***的结构框图；

图2为本申请实施例1提供的预制梁场自感应监控***中信息管理平台的结构框图；

图3为本申请实施例1提供的预制梁场自感应监控***中信息管理平台中基于第一传感器的分析线形图；

图4为本申请实施例1提供的预制梁场自感应监控***中信息管理平台中基于第二传感器的分析线形图；

附图标记：

1、信息管理平台；10、数据存储模块；11、数据分析模块；2、制梁台座状态识别单元；20、第一传感器；3、浇筑状态识别单元；30、第二传感器；4、搅拌状态识别单元；40、第三传感器；5、预制构件监控单元；50、第四传感器；6、存梁数量监控单元；60、第五传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种预制梁场自感应监控***及方法，结合传感器技术以及信息管理平台，在进行各工序时实现对各工序当前工作状态进行自动化查看和管控。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

一种预制梁场自感应监控***，预制梁场包括制梁台座以及存梁台座，该***包括：

信息管理平台1，其包括数据存储模块10以及数据分析模块11；

制梁台座状态识别单元2，其包括多个用于检测制梁台座周围环境的第一传感器20；

浇筑状态识别单元3，其包括多个用于检测制梁台座顶面压力的第二传感器30；

搅拌状态识别单元4，其包括多个用于检测搅拌状态的第三传感器40；其中，

数据存储模块10用于接收第一传感器20检测获取的制梁台座周围环境信息、第二传感器30检测获得的制梁台座顶面压力信息以及当制梁台座顶面进行混凝土浇筑工作时第三传感器40检测获得的搅拌状态信息，数据分析模块11用于根据制梁台座周围环境信息、制梁台座顶面压力信息以及搅拌状态信息分析当前预制梁场工作情况。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

实施例1

参见图1～4所示，本发明实施例提供一种预制梁场自感应监控***，预制梁场包括制梁台座以及存梁台座，该***包括：

信息管理平台1，其包括数据存储模块10以及数据分析模块11；

制梁台座状态识别单元2，其包括多个用于检测制梁台座周围环境的第一传感器20；

浇筑状态识别单元3，其包括多个用于检测制梁台座顶面压力的第二传感器30；

搅拌状态识别单元4，其包括多个用于检测搅拌状态的第三传感器40；其中，

数据存储模块10用于接收第一传感器20检测获取的制梁台座周围环境信息、第二传感器30检测获得的制梁台座顶面压力信息以及当制梁台座顶面进行混凝土浇筑工作时第三传感器40检测获得的搅拌状态信息，数据分析模块11用于根据制梁台座周围环境信息、制梁台座顶面压力信息以及搅拌状态信息分析当前预制梁场工作情况。

本申请实施例中，制梁台座状态识别单元2、浇筑状态识别单元3以及搅拌状态识别单元4分别利用各自对应的传感器进行检测；

进而数据存储模块10接收第一传感器20检测获取的制梁台座周围环境信息、第二传感器30检测获得的制梁台座顶面压力信息以及当制梁台座顶面进行混凝土浇筑工作时第三传感器40检测获得的搅拌状态信息；

最后再利用数据分析模块11根据制梁台座周围环境信息、制梁台座顶面压力信息以及搅拌状态信息分析当前预制梁场工作情况；

第一传感器20为金属探测传感器，第二传感器30为压力传感器，第三传感器40为振动传感器。

本申请实施例结合传感器技术以及信息管理平台，在进行各工序时实现对各工序当前工作状态进行自动化查看和管控。

具体的，信息管理平台1可以以Web端为载体，以梁场BIM模型或二维梁场地图为呈现方式，通过根据制梁台座周围环境信息、制梁台座顶面压力信息以及搅拌状态信息分析当前预制梁场工作情况，当前预制梁场工作情况具体是当前预制构件所处的施工步骤；

必要时，可结合梁场BIM模型或二维梁场地图，将当前预制梁场工作情况进行可视化展示。

需要说明的是，预制构件具体可以是预制梁；

而预制构件制作流程包括四个状态，具体如下：

第一状态：制梁台座处于空闲状态；

第二状态：模板工程开始，尚未混凝土浇筑；

第三状态：混凝土浇筑开始，但未拆除模板；

第四状态：拆除模板，制梁台座上的梁体进行养护。

当梁体养护结束后，将移至存梁区，台座状态回归为第一状态。

在实际安装时，第一传感器20为金属探测传感器，在制梁台座上纵向分两排排布多个第一传感器20，第一传感器20将接收到的信制梁台座周围环境信息上传至数据存储模块10；

如说明书附图的图3所示，此处第一传感器20的工作模式为:当模板移动至制梁台座时，第一传感器20将对金属模板产生反应，当超过第一预设数值的第一传感器20均感应到金属时，则认定为模板工程施工开始，即预制构件制作流程进入第二状态，记录起始时间，当所有的第一传感器20不再感应到金属时视为模板被拆除，并记录拆模时间。

而实际操作时，如说明书附图的图4所示，第二传感器30为压力传感器，通过第二传感器30识别第三状态，即混凝土浇筑工程的起止时间。在模板和制梁台座接触的部分设置多个第二传感器30，第二传感器30的安装区域可以设置在制梁台座上方中轴线上；

在模板架设完成后，第二传感器30将有一个压力值恒定的制梁台座顶面压力信息上传到信息管理平台1，可以将此状态视为模板空置状态，当混凝土浇筑开始时，第二传感器30的压力数值将会在一段时间内呈线性变化，信息管理平台1接收到线性变化的压力数据后，将通过算法将线性变化的起始时间记录为混凝土浇筑的起始时间，将线性变化的终止时间记录为混凝土浇筑的结束时间。不同的传感器上传的数据有差异的情况下，混凝土浇筑的起始时间为所有第二传感器30上传数据中最早开始发现线性变化时间，结束时间为上传的数据中线性变化最晚的结束时间；

当各第二传感器30压力值归零时，将记录为制梁流程完成，由第四状态转变为第一状态，此时预制构件由制梁区域移至存梁区域；

对应的，数据分析模块11对第二传感器30上传的数据的判断规则为：

第二传感器30的数值将会在一段时间内呈线性变化，计算超过200Pa即模板质量的线性变化起始点作为混凝土浇筑工程的起始点，并将BIM模型状态由第二状态转化为第三状态，由于BIM模型转换因为需要运算可能会出现延时，但记录的时间点将采用线性变化开始的时间点，同时将线性变化的终止时间记录为混凝土浇筑的结束时间，只记录完成时间不改变模型状态。

另外，第三传感器40为振动传感器，第三传感器40主要用于识别混凝土振捣起始时间和次数，在模板和制梁台座接触的部分设置多个第三传感器40，在混凝土浇筑完成后，将对混凝土进行振捣，在振捣过程中将会产生振动；

通过预先实验将一定的振动频率阈值范围设定为振捣过程频率，第三传感器40将对该振动频率阈值范围内的振动产生反应并上传，当第三传感器40检测获得的振动频率在该振动频率阈值范围内，搅拌状态识别单元4将自动记录该振动发生的起始时间和结束时间。并以天为单位，统计振捣的总次数，该搅拌状态识别单元4仅记录振捣发生的次数，和发生的时间，信息管理平台1无需改变BIM模型的状态。

进一步的，该***还包括：

预制构件监控单元5，其包括多个用于监控放置在制梁台座上的预制构件养护状态的第四传感器50；其中，

数据存储模块10用于接收第四传感器50检测获取的预制构件养护状态信息；

第四传感器50为湿度传感器；

预制构件监控单元5主要利用第四传感器50，在预制构件制作完成后处于养护状态时，即第四状态，检测监控放置在存梁台座上的预制构件的养护状态。

必要时，预制构件监控单元5还包括第六传感器51，第六传感器51为流量传感器，主要设置在进行养护工作的喷淋养护装置的阀门上。

具体的，通过第六传感器51识别喷淋养护的起止时间和次数，通过第四传感器50记录当前环境养护效果；

在喷淋养护装置的阀门上设有第六传感器51，当使用该装置时将记录喷水起止时间，上传至信息管理平台1作为喷淋次数进行记录。

同时在存梁台座侧立面上设置多个第四传感器50，通过第四传感器50监测并记录存梁台座当前环境下的湿度情况，通过设定湿度阈值，能够对喷淋次数进行调控。并能通过湿度指标记录每次喷淋后的效果；

该预制构件监控单元5仅用于上传数据，实时更新信息管理平台1上的数据，不改变模型状态。

进一步的，该***还包括：

存梁数量监控单元6，其包括多个用于检测存梁台座顶面压力的第五传感器60；其中，

第五传感器60为压力传感器；

数据存储模块10用于接收第五传感器60检测获取的存梁顶面压力信息，数据分析模块11用于根据存梁顶面压力信息分析存梁台座的存梁数据信息。

具体实施时，通过第五传感器60识别当前存梁台座上存梁数量；

当制梁区域梁制作完成时，将移至存梁区域进行继续养护或者存放，将梁场中所有的梁按照成型后的自重进行分类，不同种类的梁的自重差别需要在15％以上，将不同种类的梁的自重的±10％的重量作为该种类梁的重量阈值范围，当存梁台座的第五传感器60识别到该重量阈值范围内的重量时将会自动判定成该种类的梁进行记录，并在信息管理平台1上进行显示；

同一个台座可以进行累加存放，能够平台内算法自动识别出台座上存梁数量和种类。

该存梁数量监控单元6与存梁区模型挂钩，例如A型梁产生的压强为800Pa，第五传感器60感应到720Pa到880Pa的压力时，识别为存放了一片A型梁，B型梁的产生的压强为1000Pa，当传输到平台的压强为1620Pa至1980Pa时将识别为该存梁台座存放了一片A型梁及一片B型梁。

同时跟BIM模型进行联动，在存梁模型上反映出所存放梁的种类和数量，进行可视化展示。

实施例2

本发明实施例提供一种基于实施例1的预制梁场自感应监控方法，预制梁场包括制梁台座以及存梁台座，该方法包括以下步骤：

S1、利用预设的多个第一传感器20检测制梁台座周围环境，当超过第一数量阈值的第一传感器20检测识别制梁台座周围出现金属物体时，信息管理平台1判定制梁台座正在进行制梁工作；

S2、利用预设的多个第二传感器30检测获得制梁台座的制梁台座顶面压力信息，信息管理平台1根据制梁台座顶面压力信息掌控制梁工作的浇筑进程；

S3、利用预设的多个第三传感器40，检测制梁台座顶面的振动情况，从而获取搅拌状态信息，信息管理平台1根据搅拌状态信息掌控制梁工作的搅拌进程。

具体的，该方法包括以下步骤：

S4、利用预设的多个第四传感器50监控制梁台座上的预制构件的湿度，从而获取预制构件养护状态信息，信息管理平台1根据预制构件养护状态信息掌控制梁工作的养护进程。

本申请实施例中，制梁台座状态识别单元2、浇筑状态识别单元3以及搅拌状态识别单元4分别利用各自对应的传感器进行检测；

进而信息管理平台1的数据存储模块10接收第一传感器20检测获取的制梁台座周围环境信息、第二传感器30检测获得的制梁台座顶面压力信息以及当制梁台座顶面进行混凝土浇筑工作时第三传感器40检测获得的搅拌状态信息；

最后再利用信息管理平台1的数据分析模块11根据制梁台座周围环境信息、制梁台座顶面压力信息以及搅拌状态信息分析当前预制梁场工作情况；

第一传感器20为金属探测传感器，第二传感器30为压力传感器，第三传感器40为振动传感器。

本申请实施例结合传感器技术以及信息管理平台，在进行各工序时实现对各工序当前工作状态进行自动化查看和管控。

具体的，信息管理平台1可以以Web端为载体，以梁场BIM模型或二维梁场地图为呈现方式，通过根据制梁台座周围环境信息、制梁台座顶面压力信息以及搅拌状态信息分析当前预制梁场工作情况，当前预制梁场工作情况具体是当前预制构件所处的施工步骤；

必要时，可结合梁场BIM模型或二维梁场地图，将当前预制梁场工作情况进行可视化展示。

具体的，该方法包括以下步骤：

当制梁工作结束时，利用多个预设的第五传感器60检测存梁台座顶面压力，从而获取存梁顶面压力信息，并根据存梁顶面压力信息分析存梁台座的存梁数据信息。

具体的，第一传感器20为金属探测传感器，第二传感器30为压力传感器，第三传感器40为振动传感器；

第四传感器50为湿度传感器；

第五传感器60为压力传感器。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种预制梁场自感应监控***，所述预制梁场包括制梁台座以及存梁台座，其特征在于，所述***包括：

信息管理平台(1)，其包括数据存储模块(10)以及数据分析模块(11)；

制梁台座状态识别单元(2)，其包括多个用于检测所述制梁台座周围环境的第一传感器(20)；

浇筑状态识别单元(3)，其包括多个用于检测所述制梁台座顶面压力的第二传感器(30)；

搅拌状态识别单元(4)，其包括多个用于检测搅拌状态的第三传感器(40)；其中，

所述数据存储模块(10)用于接收所述第一传感器(20)检测获取的制梁台座周围环境信息、所述第二传感器(30)检测获得的制梁台座顶面压力信息以及当所述制梁台座顶面进行混凝土浇筑工作时所述第三传感器(40)检测获得的搅拌状态信息，所述数据分析模块(11)用于根据所述制梁台座周围环境信息、所述制梁台座顶面压力信息以及所述搅拌状态信息分析当前预制梁场工作情况。

2.如权利要求1所述的预制梁场自感应监控***，其特征在于，所述***还包括：

预制构件监控单元(5)，其包括多个用于监控放置在存梁台座上的预制构件养护状态的第四传感器(50)；其中，

所述数据存储模块(10)用于接收所述第四传感器(50)检测获取的预制构件养护状态信息。

3.如权利要求1所述的预制梁场自感应监控***，其特征在于，所述***还包括：

存梁数量监控单元(6)，其包括多个用于检测所述存梁台座顶面压力的第五传感器(60)；其中，

所述数据存储模块(10)用于接收所述第五传感器(60)检测获取的存梁顶面压力信息，所述数据分析模块(11)用于根据所述存梁顶面压力信息分析所述存梁台座的存梁数据信息。

4.如权利要求1所述的预制梁场自感应监控***，其特征在于：

所述第一传感器(20)为金属探测传感器，第二传感器(30)为压力传感器，所述第三传感器(40)为振动传感器。

5.如权利要求2所述的预制梁场自感应监控***，其特征在于：

所述第四传感器(50)为湿度传感器。

6.如权利要求3所述的预制梁场自感应监控***，其特征在于：

所述第五传感器(60)为压力传感器。

7.一种预制梁场自感应监控方法，所述预制梁场包括制梁台座以及存梁台座，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

利用预设的多个第一传感器(20)检测所述制梁台座周围环境，当超过第一数量阈值的所述第一传感器(20)检测识别所述制梁台座周围出现金属物体时，判定所述制梁台座正在进行制梁工作；

利用预设的多个第二传感器(30)检测获得所述制梁台座的制梁台座顶面压力信息，并根据所述制梁台座顶面压力信息掌控制梁工作的浇筑进程；

利用预设的多个第三传感器(40)，检测所述制梁台座顶面的振动情况，从而获取搅拌状态信息，并根据所述搅拌状态信息掌控制梁工作的搅拌进程。

8.如权利要求7所述的预制梁场自感应监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

利用预设的多个第四传感器(50)监控所述制梁台座上的预制构件的湿度，从而获取预制构件养护状态信息，并根据所述预制构件养护状态信息掌控制梁工作的养护进程。

9.如权利要求7所述的预制梁场自感应监控方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

当制梁工作结束时，利用多个预设的第五传感器(60)检测所述存梁台座顶面压力，从而获取存梁顶面压力信息，并根据所述存梁顶面压力信息分析所述存梁台座的存梁数据信息。

10.如权利要求7所述的预制梁场自感应监控方法，其特征在于，

所述第一传感器(20)为金属探测传感器，第二传感器(30)为压力传感器，所述第三传感器(40)为振动传感器。

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