一种封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法与流程

    技术2025-05-22  4


    本发明属于混凝土浇筑施工,尤其涉及一种封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法。


    背景技术:

    1、混凝土在封闭仓体内部的浇筑情况进行可视化实时动态监测,对于提高混凝土的浇筑质量具有重要意义。

    2、现今的混凝土浇筑通常是采用商用混凝土,注重混凝土的浇筑速度和商用混凝土出场时间的衔接,避免混凝土超过初凝时间而凝固,影响混凝土的浇筑效果。相比于露天敞开式混凝土浇筑,封闭仓体内混凝土浇筑由于可视性很弱,对于混凝土浇筑的可视化管理也有很大的提升空间。封闭仓体内混凝土的浇筑往往受到视野受限、施工进度可视化效果不强,浇筑过程质量控制困难,往往依赖于人工经验,传统的浇筑过程的质量控制和进度控制的方法往往会造成混凝土的浪费或者混凝土的整体性不明等现象。

    3、由于封闭仓体内部空腔的大小只能靠经验估计,在实际施工过程中,若无可视化管理设备,极易造成腔体顶部出现空腔或者混凝土的浪费,混凝土凝固后体积收缩情况未知等情况。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于,为克服现有技术缺陷,提供了一种封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,基于搭载在爬行机器人的多波束超声波系统,在浇筑过程中将爬行机器人通过备用灌浆管,将多波束超声波系统伸入腔体内部,获得空腔内混凝土的面域实时浇筑高度。

    2、本发明目的通过下述技术方案来实现:

    3、一种基于多波束超声波的封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,所述方法包括利用爬行机器人通过备用灌浆管观察封闭仓体内的混凝土浇筑过程,所述爬行机器人搭载多波束超声波系统,所述多波束超声波系统通过备用灌浆管伸入腔体内部,利用多路传感器同时发射多束超声波,根据目标反射回来的声波信号得到目标位置及其物理状态,从而获得腔体内混凝土的面域实时浇筑高度。

    4、进一步的,所述爬行机器人还包括可伸缩机械臂,所述多波束超声波系统包括多波束超声波发射装置和多波束超声波发射接收装置,所述多波束超声波发射装置和多波束超声波接收装置安装在可伸缩机械臂上。

    5、进一步的,所述多波束超声波系统的条带范围根据混凝土浇筑的空间大小进行选择。

    6、进一步的,所述爬行机器人及所述多波束超声系统外包覆有一层保护壳。

    7、进一步的,所述保护壳在所述多波束超声波发射装置和多波束超声波接收装置前设置为可移动的搭扣式结构,在爬行机器人机械臂伸出多波束超声波发射装置和多波束超声波接收装置时以预设速度张开保护壳,在多波束超声波发射装置和多波束超声波接收装置收回时闭合。

    8、进一步的,所述保护壳设有限位装置,通过所述限位装置使所述保护壳在张开时不超过90°。

    9、进一步的,所述获得腔体内混凝土的面域实时浇筑高度具体包括:

    10、将多波束超声波系统通过反射或者漫反射采集回来的信号换算为高度信息,计算得到腔体内混凝土的面域实时浇筑高度。

    11、进一步的,所述方法还包括将高度信息用三维建模的方法呈现。

    12、本发明的有益效果在于:

    13、(1)本发明在封闭仓混凝土的浇筑过程中,可以通过自动获取的超声波反射信号,实时获取混凝土浇筑过程中的速度信息,为混凝土浇筑过程中的质量控制提供一种实时、可靠的参考,既能保证混凝土的浇筑质量,又能避免混凝土的浪费,对于施工过程中的工序优化、进度控制有一定的参考意义。

    14、(2)本发明通过管道内爬行机器人搭载多波束超声波系统,可以在电脑上实时观察封闭仓体内混凝土的浇筑情况,且这一系统是利用备用灌浆管进入封闭仓体,无需专门预留通道或者影响混凝土的整体性,且在监测完混凝土浇筑后即可撤出备用灌浆管,可重复利用,避免浪费。



    技术特征:

    1.一种封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,其特征在于,所述方法包括利用爬行机器人通过备用灌浆管观察封闭仓体内的混凝土浇筑过程,所述爬行机器人搭载多波束超声波系统,所述多波束超声波系统通过备用灌浆管伸入腔体内部,利用多路传感器同时发射多束超声波,根据目标反射回来的声波信号得到目标位置及其物理状态,从而获得腔体内混凝土的面域实时浇筑高度。

    2.如权利要求1所述的封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,其特征在于,所述爬行机器人还包括可伸缩机械臂,所述多波束超声波系统包括多波束超声波发射装置和多波束超声波发射接收装置,所述多波束超声波发射装置和多波束超声波接收装置安装在可伸缩机械臂上。

    3.如权利要求1所述的封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,其特征在于,所述多波束超声波系统的条带范围根据混凝土浇筑的空间大小进行选择。

    4.如权利要求2所述的封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,其特征在于,所述爬行机器人及所述多波束超声系统外包覆有一层保护壳。

    5.如权利要求4所述的封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,其特征在于,所述保护壳在所述多波束超声波发射装置和多波束超声波接收装置前设置为可移动的搭扣式结构,在爬行机器人机械臂伸出多波束超声波发射装置和多波束超声波接收装置时以预设速度张开保护壳,在多波束超声波发射装置和多波束超声波接收装置收回时闭合。

    6.如权利要求4所述的封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,其特征在于,所述保护壳设有限位装置,通过所述限位装置使所述保护壳在张开时不超过90°。

    7.如权利要求1所述的封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,其特征在于,所述获得腔体内混凝土的面域实时浇筑高度具体包括:

    8.如权利要求7所述的封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,其特征在于,所述方法还包括将高度信息用三维建模的方法呈现。


    技术总结
    本发明公开了一种封闭仓内混凝土浇筑实时可视化监测方法,属于混凝土浇筑施工技术领域,该方法通过可在管道内爬行的机器人,搭载多波束超声波系统,通过备用的灌浆管,在混凝土浇筑过程中,将多波束超声系统伸入腔体内部,通过接受混凝土浇筑过程中的反射回来的超声波信息,获取动态过程中的混凝土浇筑现状。本发明有助于观察封闭仓体内的混凝土浇筑过程。

    技术研发人员:秦小枫,周小燕,代薇,杨淘,黄旭江
    受保护的技术使用者:三峡金沙江川云水电开发有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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