本發(fā)明屬于超高層施工領(lǐng)域，尤其涉及到一種基于無線監(jiān)測(cè)技術(shù)的超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前超高層、橋塔等高聳混凝土建筑施工時(shí)混凝土垂直運(yùn)輸一般采用泵管輸送，該種方式主要存在問題是泵管容易發(fā)生堵塞，當(dāng)泵送的混凝土的性能發(fā)生劣化或泵管存在缺陷時(shí)，泵管容易發(fā)生堵塞，泵管堵塞維修的費(fèi)用較大，同時(shí)會(huì)帶來工期延誤、窩工等間接的經(jīng)濟(jì)損失，直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失巨大。如果有一個(gè)裝置能對(duì)泵管的堵塞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，當(dāng)泵管存在堵塞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，采取必要的措施減小堵塞風(fēng)險(xiǎn)，將有極大的經(jīng)濟(jì)效益，但目前泵管堵塞沒有任何預(yù)警的信息，只能等到混凝土堵塞時(shí)被動(dòng)的采取挽救措施，對(duì)堵管的預(yù)防極為不利。

泵管發(fā)生堵塞時(shí)，在堵點(diǎn)的前方，泵管壓力會(huì)顯著增加，在堵點(diǎn)的后方，泵管壓力會(huì)顯著減小，因此可根據(jù)泵管內(nèi)部的壓力變化判斷泵管堵塞的風(fēng)險(xiǎn)和堵塞的位置。但是由于泵管依附在豎向墻體上，在泵管上安裝相關(guān)和維護(hù)檢測(cè)設(shè)備極為不方便，應(yīng)該盡量降低檢測(cè)設(shè)備安裝的難度和減少過程中的維護(hù)；同時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為惡劣，對(duì)檢測(cè)設(shè)備供電和信號(hào)傳遞要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有混凝土垂直運(yùn)輸施工存在甭管堵塞維修不便的上述不足，提供一種基于無線監(jiān)測(cè)技術(shù)的超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)及方法，

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

基于無線監(jiān)測(cè)技術(shù)的超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)，包括：

一個(gè)以上的泵管壓力測(cè)試單元，安裝在混凝土的泵管管路中易發(fā)生阻塞的部位，用于實(shí)時(shí)測(cè)試安裝部位的泵管壓力，并將測(cè)試結(jié)果以無線的方式傳輸出去；

通信主節(jié)點(diǎn)，與所有泵管壓力測(cè)試單元無線連接，并與監(jiān)測(cè)服務(wù)器連接，用于泵管壓力測(cè)試單元與監(jiān)測(cè)服務(wù)器之間數(shù)據(jù)和指令的交換；

監(jiān)測(cè)服務(wù)器，用于接收、儲(chǔ)存以及顯示泵管壓力測(cè)試單元監(jiān)測(cè)的結(jié)果，根據(jù)測(cè)試的結(jié)果判斷泵管發(fā)生堵管的風(fēng)險(xiǎn)和堵管的大致位置，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)發(fā)出報(bào)警聲音、短信、警示燈的報(bào)警信息；

數(shù)據(jù)終端，通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測(cè)服務(wù)器相連，遠(yuǎn)程登錄監(jiān)測(cè)服務(wù)器，查看監(jiān)測(cè)結(jié)果和報(bào)警信息，并對(duì)泵管壓力測(cè)試單元和監(jiān)測(cè)服務(wù)器進(jìn)行配置。

按上述方案，所述泵管壓力測(cè)試單元采用機(jī)械連接或焊接的方式與泵管相連，在不破壞原有的泵管的方式接入泵管管路。

按上述方案，所述泵管壓力測(cè)試單元采用微功耗元器件，內(nèi)部包含：

傳感器，用于感應(yīng)安裝部位的泵管壓力數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；

采集裝置，用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；

無線通信模塊，與通信主節(jié)點(diǎn)的通信協(xié)議匹配，用于泵管壓力測(cè)試單元和監(jiān)測(cè)服務(wù)器之間的通訊；

電源，根據(jù)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的指令進(jìn)入休眠或者工作模式。

本發(fā)明還公開了一種上述基于無線監(jiān)測(cè)技術(shù)的超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警方法，包括如下步驟：

S1、在混凝土的泵管管路中易發(fā)生堵塞的部位安裝泵管壓力測(cè)試單元，安裝監(jiān)測(cè)服務(wù)器，并對(duì)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行初始化配置；

S2、混凝土泵送開始之前，激活泵管壓力測(cè)試單元，使其進(jìn)入工作模式，泵管壓力測(cè)試單元采集泵管的壓力數(shù)據(jù)，并將采集的壓力數(shù)據(jù)通過內(nèi)部無線通信模塊和通信主節(jié)點(diǎn)發(fā)送給監(jiān)測(cè)服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端遠(yuǎn)程登錄監(jiān)測(cè)服務(wù)器，查看監(jiān)測(cè)結(jié)果；

S3、當(dāng)混凝土性能劣化時(shí)，泵管發(fā)生堵塞時(shí)，堵塞部位粗骨料富集，因此在堵塞部位的前方，泵管壓力顯著增加，而在堵塞部位的后方，泵管壓力顯著減小，當(dāng)某個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)增加幅度超過一定幅度而其后方測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)減少超過一定幅度，判斷泵管存在堵塞風(fēng)險(xiǎn)，并且堵塞部位在兩個(gè)測(cè)點(diǎn)之間，監(jiān)測(cè)服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)增加或減少的幅度大小將報(bào)警劃分為不同等級(jí)，并發(fā)出報(bào)警聲音、短信、警示燈的報(bào)警信息，施工人員根據(jù)報(bào)警等級(jí)采取不同的挽救措施；

S4、泵送結(jié)束，監(jiān)測(cè)服務(wù)器發(fā)出指令，泵管壓力測(cè)試單元進(jìn)入休眠狀態(tài)。

按上述方案，所述泵管壓力測(cè)試單元測(cè)試方式采用傳感器與混凝土直接接觸直接測(cè)量泵管內(nèi)部混凝土壓力的方式，或者采用通過測(cè)量泵管內(nèi)部混凝土壓力引起的泵管變形間接測(cè)量泵管壓力的方式。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：

1、本發(fā)明預(yù)警系統(tǒng)能測(cè)試混凝土泵送管路中泵管的內(nèi)部壓力，通過泵管內(nèi)部壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律判斷泵管是否存在的阻塞的風(fēng)險(xiǎn)，從而減少泵管堵塞的風(fēng)險(xiǎn)；

2、采用無線監(jiān)測(cè)的方式，減少設(shè)備安裝和布線的難度，極大的拓寬了設(shè)備使用的難度；

3、壓力測(cè)試單元采用低功耗元器件，同時(shí)能根據(jù)指令能進(jìn)入休眠模式，減少耗電量，延長(zhǎng)使用時(shí)間，減少使用過程中的維護(hù)；

4、同時(shí)還可以通過數(shù)據(jù)終端積累泵送的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為泵機(jī)和泵管的選型提供依據(jù)。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例泵管壓力測(cè)試單元安裝在泵管上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-泵管；2-泵管壓力測(cè)試單元；

圖3是本發(fā)明超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)例中基于無線監(jiān)測(cè)技術(shù)的超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)的示意圖，預(yù)警系統(tǒng)包括：

一個(gè)以上的泵管壓力測(cè)試單元，安裝在混凝土的泵管管路中易發(fā)生阻塞的部位，用于實(shí)時(shí)測(cè)試安裝部位的泵管壓力，并將測(cè)試結(jié)果以無線的方式傳輸出去；

通信主節(jié)點(diǎn)，與所有泵管壓力測(cè)試單元無線連接，并與監(jiān)測(cè)服務(wù)器連接，用于泵管壓力測(cè)試單元與監(jiān)測(cè)服務(wù)器之間數(shù)據(jù)和指令的交換；

監(jiān)測(cè)服務(wù)器，用于接收、儲(chǔ)存以及顯示泵管壓力測(cè)試單元監(jiān)測(cè)的結(jié)果，根據(jù)測(cè)試的結(jié)果判斷泵管發(fā)生堵管的風(fēng)險(xiǎn)和堵管的大致位置，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)發(fā)出報(bào)警聲音、短信、警示燈等不同的報(bào)警信息；

數(shù)據(jù)終端，通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測(cè)服務(wù)器相連，遠(yuǎn)程登錄監(jiān)測(cè)服務(wù)器，查看監(jiān)測(cè)結(jié)果和報(bào)警信息，并對(duì)泵管壓力測(cè)試單元和監(jiān)測(cè)服務(wù)器進(jìn)行配置。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)例中的泵管壓力測(cè)試單元安裝在泵管上的結(jié)構(gòu)示意圖。泵管壓力測(cè)試單元采用機(jī)械連接或焊接的方式與泵管相連，在不破壞原有的泵管的方式接入泵管管路。泵管壓力單元測(cè)試壓力的方法可采用傳感器與混凝土直接接觸直接測(cè)量泵管內(nèi)部混凝土壓力的方式，也可以采用通過測(cè)量泵管內(nèi)部混凝土壓力引起的泵管變形間接測(cè)量泵管壓力的方式。

泵管壓力測(cè)試單元采用微功耗元器件，內(nèi)部包含電源，泵管壓力測(cè)試單元能在無外部電源的情況下長(zhǎng)時(shí)間工作，并能根據(jù)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的指令進(jìn)入休眠或者工作模式；泵管壓力測(cè)試單元內(nèi)部包含還無線通信模塊，無線通信模塊與通信主節(jié)點(diǎn)的通信協(xié)議匹配，用于泵管壓力測(cè)試單元和監(jiān)測(cè)服務(wù)器之間的通訊，具有耗電量低，通信距離遠(yuǎn)，并具有自組網(wǎng)功能，如zigbee模塊。

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的基于無線監(jiān)測(cè)技術(shù)的超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警方法的流程圖，包括如下步驟：

S1、在混凝土的泵管管路中易發(fā)生堵塞的部位安裝泵管壓力測(cè)試單元，安裝監(jiān)測(cè)服務(wù)器，并對(duì)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行初始化配置；

S2、混凝土泵送開始之前，激活泵管壓力測(cè)試單元，使其進(jìn)入工作模式，泵管壓力測(cè)試單元采集泵管的壓力數(shù)據(jù)，并將采集的壓力數(shù)據(jù)通過內(nèi)部無線通信模塊和通信主節(jié)點(diǎn)發(fā)送給監(jiān)測(cè)服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端遠(yuǎn)程登錄監(jiān)測(cè)服務(wù)器，查看監(jiān)測(cè)結(jié)果；

S3、當(dāng)混凝土性能劣化時(shí)，泵管易發(fā)生堵塞，堵塞部位粗骨料富集，因此在堵塞部位的前方，泵管壓力顯著增加，而在堵塞部位的后方，泵管壓力顯著減小，當(dāng)某個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)增加幅度超過一定幅度而其后方測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)減少超過一定幅度，判斷泵管存在堵塞風(fēng)險(xiǎn)，并且堵塞部位在兩個(gè)測(cè)點(diǎn)之間，監(jiān)測(cè)服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)增加或減少的幅度大小將報(bào)警劃分為不同等級(jí)，并發(fā)出報(bào)警聲音、短信、警示燈的報(bào)警信息，施工人員根據(jù)報(bào)警等級(jí)采取不同的挽救措施；

S4、泵送結(jié)束，監(jiān)測(cè)服務(wù)器發(fā)出指令，泵管壓力測(cè)試單元進(jìn)入休眠狀態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例中基于混凝土的泵管內(nèi)部壓力監(jiān)測(cè)，通過對(duì)混凝土的泵管內(nèi)部壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷堵管的風(fēng)險(xiǎn)和可能發(fā)生堵管的位置，從而對(duì)堵管進(jìn)行預(yù)防；同時(shí)還可累積泵管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)泵送設(shè)備的選型。

以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。