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混凝土垂直運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，泵管容易發(fā)生堵塞，泵管堵塞維修的費用較大，同時會帶來工期延誤、窩工等間接的經(jīng)濟損失，直接和間接的經(jīng)濟損失巨大。如果有一個裝置能對泵管的堵塞風(fēng)險進行評估，當(dāng)泵管存在堵塞風(fēng)險時，采取必要的措施減小堵塞風(fēng)險，將有極大的經(jīng)濟效益，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被動的采取挽救措施，對堵管的預(yù)防極為不利。

泵管發(fā)生堵塞時，在堵點的前方，泵管壓力會顯著增加，在堵點的后方，泵管壓力會顯著減小，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)和維護檢測設(shè)備極為不方便，應(yīng)該盡量降低檢測設(shè)備安裝的難度和減少過程中的維護；同時施工現(xiàn)場環(huán)境較為惡劣，對檢測設(shè)備供電和信號傳遞要求較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有混凝土垂直運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)測技術(shù)的超高層施工泵管堵管預(yù)警系統(tǒng)，包括：

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

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

監(jiān)測服務(wù)器，用于接收、儲存以及顯示泵管壓力測試單元監(jiān)測的結(jié)果，根據(jù)測試的結(jié)果判斷泵管發(fā)生堵管的風(fēng)險和堵管的大致位置，并根據(jù)風(fēng)險等級發(fā)出報警聲音、短信、警示燈的報警信息；

數(shù)據(jù)終端，通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測服務(wù)器相連，遠程登錄監(jiān)測服務(wù)器，查看監(jiān)測結(jié)果和報警信息，并對泵管壓力測試單元和監(jiān)測服務(wù)器進行配置。

按上述方案，所述泵管壓力測試單元采用機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；

采集裝置，用于將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；

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

電源，根據(jù)監(jiān)測服務(wù)器的指令進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試單元，安裝監(jiān)測服務(wù)器，并對預(yù)警系統(tǒng)進行初始化配置；

S2、混凝土泵送開始之前，激活泵管壓力測試單元，使其進入工作模式，泵管壓力測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)點發(fā)送給監(jiān)測服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端遠程登錄監(jiān)測服務(wù)器，查看監(jiān)測結(jié)果；

S3、當(dāng)混凝土性能劣化時，泵管發(fā)生堵塞時，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)某個測點監(jiān)測的數(shù)據(jù)增加幅度超過一定幅度而其后方測點監(jiān)測數(shù)據(jù)減少超過一定幅度，判斷泵管存在堵塞風(fēng)險，并且堵塞部位在兩個測點之間，監(jiān)測服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)增加或減少的幅度大小將報警劃分為不同等級，并發(fā)出報警聲音、短信、警示燈的報警信息，施工人員根據(jù)報警等級采取不同的挽救措施；

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

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

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)部壓力隨時間的變化規(guī)律判斷泵管是否存在的阻塞的風(fēng)險，從而減少泵管堵塞的風(fēng)險；

2、采用無線監(jiān)測的方式，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、壓力測試單元采用低功耗元器件，同時能根據(jù)指令能進入休眠模式，減少耗電量，延長使用時間，減少使用過程中的維護；

4、同時還可以通過數(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)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，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)明實施例泵管壓力測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。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

圖1示出了本發(fā)明實例中基于無線監(jiān)測技術(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：

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

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

監(jiān)測服務(wù)器，用于接收、儲存以及顯示泵管壓力測試單元監(jiān)測的結(jié)果，根據(jù)測試的結(jié)果判斷泵管發(fā)生堵管的風(fēng)險和堵管的大致位置，并根據(jù)風(fēng)險等級發(fā)出報警聲音、短信、警示燈等不同的報警信息；

數(shù)據(jù)終端，通過網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測服務(wù)器相連，遠程登錄監(jiān)測服務(wù)器，查看監(jiān)測結(jié)果和報警信息，并對泵管壓力測試單元和監(jiān)測服務(wù)器進行配置。

圖2示出了本發(fā)明實例中的泵管壓力測試單元安裝在泵管上的結(jié)構(gòu)示意圖。泵管壓力測試單元采用機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。泵管壓力單元測試壓力的方法可采用傳感器與混凝土直接接觸直接測量泵管內(nèi)部混凝土壓力的方式，也可以采用通過測量泵管內(nèi)部混凝土壓力引起的泵管變形間接測量泵管壓力的方式。

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

圖3示出了本發(fā)明實施例的基于無線監(jiān)測技術(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試單元，安裝監(jiān)測服務(wù)器，并對預(yù)警系統(tǒng)進行初始化配置；

S2、混凝土泵送開始之前，激活泵管壓力測試單元，使其進入工作模式，泵管壓力測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)點發(fā)送給監(jiān)測服務(wù)器，數(shù)據(jù)終端遠程登錄監(jiān)測服務(wù)器，查看監(jiān)測結(jié)果；

S3、當(dāng)混凝土性能劣化時，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)某個測點監(jiān)測的數(shù)據(jù)增加幅度超過一定幅度而其后方測點監(jiān)測數(shù)據(jù)減少超過一定幅度，判斷泵管存在堵塞風(fēng)險，并且堵塞部位在兩個測點之間，監(jiān)測服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)增加或減少的幅度大小將報警劃分為不同等級，并發(fā)出報警聲音、短信、警示燈的報警信息，施工人員根據(jù)報警等級采取不同的挽救措施；

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

本發(fā)明實施例中基于混凝土的泵管內(nèi)部壓力監(jiān)測，通過對混凝土的泵管內(nèi)部壓力進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果判斷堵管的風(fēng)險和可能發(fā)生堵管的位置，從而對堵管進行預(yù)防；同時還可累積泵管基礎(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，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。